UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE...
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS FÁCIES SEDIMENTARES DAS FORMAÇÕES ANDIRÁ E ARARI, PERMIANO DA BACIA DO AMAZONAS, COM BASE EM TESTEMUNHOS DE SONDAGEM NO LAGO SOARES, AMAZONAS. ZIOMAR COSTA E SILVA JUNIOR MANAUS 2018
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS
FÁCIES SEDIMENTARES DAS FORMAÇÕES ANDIRÁ E
ARARI, PERMIANO DA BACIA DO AMAZONAS, COM BASE
EM TESTEMUNHOS DE SONDAGEM NO LAGO SOARES,
AMAZONAS.
ZIOMAR COSTA E SILVA JUNIOR
MANAUS
2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOCIÊNCIAS
ZIOMAR COSTA E SILVA JUNIOR
FÁCIES SEDIMENTARES DAS FORMAÇÕES ANDIRÁ E ARARI,
PERMIANO DA BACIA DO AMAZONAS, COM BASE EM
TESTEMUNHOS DE SONDAGEM NO LAGO SOARES, AMAZONAS.
Orientador: Prof. Dr. Emílio Alberto Amaral Soares
MANAUS
2018
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-
Graduação em Geociências da Universidade
Federal do Amazonas, como requisito para
obtenção do título de Mestre em Geociências,
área de concentração em Geociências.
Ficha Catalográfica Ficha catalográfica elaborada automaticamente de acordo com os dados fornecidos pelo(a) autor(a).
S586f Fácies sedimentares das formações Andirá e Arari, permiano da bacia do Amazonas, com base em testemunhos de sondagem no lago Soares, Amazonas. / Ziomar Costa e Silva Junior. 2018 75 f.: il. color; 31 cm.
Orientador: Emílio Alberto Amaral Soares Dissertação (Mestrado em Geociências) - Universidade Federal do Amazonas.
1. Bacia do Amazonas. 2. Formações Andirá e Arari. 3. Lago Soares. 4. Fácies sedimentares. 5. Paleoambiente. I. Soares, Emílio Alberto Amaral II. Universidade Federal do Amazonas III. Título
Silva Junior, Ziomar Costa e
À minha esposa Raquel, minhas filhas Ana Beatriz e Maria Fernanda, meu pai Ziomar (in memoriam), minha mãe Joana e meus irmãos.
Família, a base de tudo.
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus pois até aqui Ele me ajudou, nunca deixou desanimar,
e sem Ele nada seria possível para a realização deste trabalho.
Agradeço de todo o coração à minha esposa Raquel Brandão Costa e Silva, e minhas
filhas Ana Beatriz Brandão e Maria Fernanda Brandão, por todo amor a mim dedicados e pela
compreensão mesmo nos momentos em que não pude dar atenção, me incentivando durante
este estudo.
Ao meu orientador Prof. Dr. Emílio Soares, em meio a todas dificuldades ocorridas
nestes últimos dois anos, por todo apoio, pela valiosa contribuição nas sugestões, discussões e
correções do texto, pelos puxões de orelha, que foram de grande importância tanto para meu
aprendizado como para o dia a dia. Lembrando que nem sempre o “sim” como resposta e os
textos que sumiam do nada eram pra passar insegurança, mas significavam que tudo ia dar
certo.
Agradeço ao CAPES, pelo apoio financeiro e implementação da bolsa de estudos,
assim como a Universidade Federal do Amazonas (UFAM) e ao Programa de Pós-Graduação
em Geociências, por toda infraestrutura oferecida para a realização deste trabalho.
À empresa Potássio do Brasil pelos testemunhos de sondagem e informações cedidos
para a realização do trabalho. À todos os colegas do Projeto Potássio Amazonas – Autazes e
Belo Horizonte, com quem tive a honra de trabalhar, em especial ao Geol. José Jacob Fanton
pela cordialidade e incentivo.
Ao Prof. Dr. Roberto César de Mendonça Barbosa e Profa. Dra. Elena Franzinelli pelas
sugestões na elaboração da dissertação.
Aos professores do Departamento de Geociências-UFAM, Prof. Dr. Lucindo Antunes
Fernandes Filho, Profa. Dra. Rosemery Silveira da Rocha, Profa. Michelle Andriolli e Profa.
Suzy Pedroza, que colaboraram com sugestões e comentários sobre alguns capítulos da
dissertação.
Ao técnico de laminação Wianei e ao Geol. Gato, da CPRM, pela confecção das
lâminas delgadas.
Ao técnico Alfredo do laboratório de Técnicas Mineralógicas da UFAM, pelo auxílio
durante as análise de DRX.
Agradeço aos meus amigos de pós-graduação Katy Marylim, Patrícia Rocha, Marcelo
Versiani, Paulo Jerry, Consuelo Andrade, Adnilson Cruz, Manoel Zafra Torres, Leonardo
Palmera, Marcel Passos, e em especial aos meus amigos Igor Torres, Francisco Plebson e
Rafaela Santana, por toda ajuda, apoio, conversas e momentos de descontração, e a todos os
demais colegas da pós-graduação que sempre me ajudaram e apoiaram em todas etapas da
pós-graduação.
Aos Prof. Dr. Rodolfo Dino e Profa. Dra. Luzia Antonioli pelas análises e contribuição
para o capítulo de palinologia.
Aos alunos de graduação William Nunes, André Sena e Samuel, pela ajuda nas
análises no laboratório de Sedimentologia (UFAM).
À Jéssica Muniz pelo auxílio na formatação da dissertação.
Agradeço a todos os irmãos do Grupo de Oração Ricarte e Cinthia, por fazer parte
desse grupo e por sempre colocarem a realização deste trabalho em seus pedidos de orações,
com palavras de bom ânimo em todos momentos. Que Deus os abençoe sempre. Amém!
Agradeço também a todos que não foram citados, mas que de alguma forma
contribuíram para a realização deste trabalho.
Combati o bom combate, terminei a corrida, guardei a fé.
2 Timóteo 4:7
RESUMO
Este trabalho apresenta os resultados de análises sedimentológicas realizadas em
aproximadamente 230m de testemunhos do furo de sondagem, PBAT-15-43, onde foram
descritas as fácies sedimentares e relações de contato entre depósitos de leques aluviais (base)
e fluviais (topo) das formações paleozoicas Andirá e Arari da Bacia do Amazonas,
respectivamente. Esta sondagem localiza-se no Lago do Soares (Autazes, Amazonas) e foi
selecionada em função da qualidade dos testemunhos recuperados, disponibilizados pela
empresa Potássio do Brasil. Dez fácies sedimentares foram identificadas e agrupadas em três
associações de fácies, denominadas informalmente de I, II e III. A associação I foi
interpretada como de ambiente fluvial com depósitos de canal e planície de inundação. A
associação II igualmente de ambiente fluvial engloba fácies deformadas oriundas de processos
de sobrecarga, liquefação e atividade sísmica, penecontemporâneas à formação dos depósitos
aluviais. A associação III foi interpretada como de ambiente de leques aluviais com depósitos
de fluxos gravitacionais de detritos. Adicionalmente procedeu-se a análise palinológica destas
formações que ratificaram a interpretação da fase final do processo de deposição no Permiano
da região. A unidade inferior (Arari) mostrou-se estéril em palinomorfos e nas amostras da
unidade superior (Andirá) não foram detectados elementos do paleomicroplancton marinho. A
palinoflora recuperada é constituída principalmente pelas espécies Lueckisporites virkkiae,
Corisaccites alutas, Hamiapollenites andiraensis, H. karooensis, Vittatina costabilis, V.
saccata, V. subsaccata e Tornopollenites toreutos; secundadas por espécies dos gêneros
Punctatisporites, Verrucosisporites, Limitisporites, Cycadopites e Stratopodocarpites. Os
dados sedimentológicos, corroborados pelos palinológicos indicam que a sedimentação pode
ser associada ao ambiente continental (fluvial-lacustre), definindo a idade Permiano Superior
para as camadas da Formação Andirá.
Palavras-chave: Bacia do Amazonas, Formações Andirá e Arari, Lago Soares, fácies
sedimentares, palinologia, paleoambiente
ABSTRACT
This work presents the results of sedimentological and palynological analysis carried
out in approximately 230 m of core samples of the PBAT-15-43 borehole, where sedimentary
fácies and contact relationships were described among alluvial (base) deposits and fluvial
(top) fans of the Paleozoic Andirá and Arari formations from Amazon basin, respectively.
This borehole is located at Soares' Lake (Autazes, Amazon) and it was selected in function of
the good quality of the recovered cores, freely available by the Potassio do Brazil company.
Ten sedimentary facies were identified and clustered in three facies associations, denominated
informally as I, II and III. The facies association I were interpreted as fluvial with channel and
flood plain deposits. The association II, similarly, of fluvial environment includes facies from
processes of seismic nature and pen contemporaneous to the formation of alluvial deposits.
The association III were interpreted as an alluvial fan environment with deposits of
gravitational debris flows. Additionally palynological analysis in these formations endorsed
the age, and environmental interpretation of the final deposition process phase of the Permian
in the area. The inferior unit (Arari) was barren in palynomorphs. The Andirá Formation,
superior unit, contains a fairly well preserved palynoflora constituted mainly by the species
Lueckisporites virkkiae, Corisaccites alutas, Hamiapollenites andiraensis, H. karooensis,
Vittatina costabilis, V. saccata, V. subsaccata and Tornopollenites toreutos. Important species
of the Punctatisporites, Verrucosisporites, Limitisporites, Cycadopites and
Stratopodocarpites genera are also present. Elements of the paleomicroplancton (acritarchs)
were not detected. The sedimentologic data, corroborated by the recovered palynoflora
indicate that the sedimentation can be associated to the continental (fluvial-lacustrine)
environment, indicating a Late Permian age for the Andirá's strata formation.
Keywords: Amazon Basin, Andirá and Arari Formation, Soares Lake, sedimentary facies,
palynology, paleoenvironment
LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO I Figura 1: Mapa do Estado do Amazonas com a localização do furo PBAT-15-43 na região do Lago Soares, a Nordeste de Autazes. Imagem LANDSAT 8, b654, 2017, Instituto de Pesquisas Espaciais – INPE ..................................................................................................................................................... 17 Figura 2: Descrição macroscópica de testemunhos de sondagem. A) Sonda Atlas Copco CS-4002; B) Descrição das caixas de amostras no galpão da empresa (Autazes) ...................................................... 18 Figura 3: Tabela de descrição de testemunhos de sondagem, seguindo a compilação dos modelos de Boyle et al. (1986), Pessoa & Borghi (2005) e Mendes & Borghi (2005) ............................................. 19 Figura 4: Perfil litológico cedido pela empresa Potássio do Brasil (Relatório Interno, Potássio do Brasil 2014), indicando os locais de coleta de amostras para análises sedimentológica, granulométrica, química e palinológica ........................................................................................................................... 20 Figura 5: Esquema ilustrando a relação entre fácies sedimentares, associações, ambientes e sistemas deposicionais. Modificado de Walker (1992) ........................................................................................ 21 Figura 6: Equipamentos utilizados na análise granulométrica. A) Estufa TECNAL-TE-394/1 utilizada na secagem das amostras; B) Peneiramento com agitador mecânico; C) Aparato para separação de minerais pesados por sedimentação gravimétrica .................................................................................. 22 Figura 7: Diagrama de classificação das rochas sedimentares (Pettijonh et al., 1987) .......................... 23 Figura 8: Tabela do grau de arredondamento e esfericidade. Fonte: Powers (1953) ............................. 24 Figura 9: Preparação de amostras para análise por difração de raios-x ................................................. 24 Figura 10: Organograma contendo todas as etapas empregadas na análise palinológica ...................... 27 CAPÍTULO II – CONTEXTO GEOLÓGICO REGIONAL Figura 11: Localização da Bacia do Amazonas, delimitada pelos escudos das Guiana e Brasil Central e arcos estruturais (Cunha et al., 2007) ..................................................................................................... 28 Figura 12: Carta estratigráfica da Bacia do Amazonas (Fonte: Cunha 2007) ........................................ 29 CAPÍTULO III – ARTIGO Figura 1 Mapa do Estado do Amazonas com a localização do furo PBAT-15-43 na região do Lago Soares, Nordeste de Autazes (Fonte: Imagem de Satélite LANDSAT 8, b654, 2017 – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) ............................................................................................... 35 Figura 2 Seção colunar do Furo PBAT-15-43 (Autazes-AM) ilustrando a distribuição vertical das fácies sedimentares individualizadas, bem como as relações de contato entre as unidades Superior e Inferior e os locais de coleta de amostras ............................................................................................... 38 Figura 3 Fácies Conglomerado de arcabouço aberto (Cma) .................................................................. 40 Figura 4 Fácies Conglomerado de arcabouço fechado (Cmf) ................................................................ 41 Figura 5 Fácies Pelito laminado (Pl) com Detalhe 10x-NP. NP - nicóis paralelos ................................ 43
Figura 6 Fácies Pelito maciço (Pm) ....................................................................................................... 44 Figura 7 Fácies Arenito maciço (Am). Fotomicrografia mostrando grãos de quartzo-arenito mal selecionado (5x-NX), contatos longitudinais (Cl) e côncavo-convexos (Cc), além de poros (P) intergranulares e irregulares (5x-NP); Histograma de frequência simples, mostrando a predominância de arenitos fino a grosso. Siglas: NX – nicóis cruzados e NP – nicóis paralelos ................................... 45 Figura 8 Fácies Arenito com laminação plano-paralela (Ap) ................................................................ 46 Figura 9 Fácies Arenito e Pelito com laminação heterolítica inclinada (APhi) ..................................... 47 Figura 10 Estampa I com Fotomicrografia dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43, com vista proximal e lateral, foco mediano e proximal. Abreviações: VP, vista proximal; VL, vista lateral; FM, foco mediano; FP, foco proximal .............................................................................. 52 Figura 11 Estampa II com Fotomicrografia dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43, com vista distal, proximal e foco mediano. Abreviações: VD, vista distal; VP, vista proximal; FM, foco mediano ................................................................................................................. 52 Figura 12 Estampa III com a Fotomicrografia dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43, com vista proximal e foco mediano. Abreviações: VP, vista proximal; FM, foco mediano .................................................................................................................................................. 53 Figura 13 Bloco diagrama do modelo deposicional proposto para as formações Andirá e Arari, com base nos dados de litofácies e palinológicos obtidos no furo PBAT-15-43, da região de Autazes-AM 55 CAPÍTULO IV Figura 13: Fácies Pelito deformado (Pd) ................................................................................................ 61 Figura 14: Fácies Arenito deformado (Ad) ............................................................................................ 62 Figura 15: Fácies Ritmito deformado (Rd) ............................................................................................ 63 Figura 16: Associação das principais estruturas descritas na Unidade Superior e sua comparação com as classificações de Owen (1977) e Allen (1977) .................................................................................. 64 Figura 17: A) Sequência idealizada por Seilacher (1969) para o desenvolvimento de sismito e Detalhes B e C mostrando zonas fraturadas e brechadas que se assemelham as zonas 2 e 3 de Seilacher (1969) 65 Figura 18: Histogramas de frequência das amostras PB-03G, PB-04G e PB-05 (Unidade Superior) com posicionamento estratigráfico indicadas na Figura 4 ..................................................................... 65 Figura 19: Assembleia de minerais pesados da Unidade Superior (Formação Andirá): Zircão – Zr (prismáticos e subarredondados), Turmalina – Tu (amarela e esverdeada), Granada – Gr, Monazita – Mo, Cianita – Ci, Silimanita – Sl, Topázio – To e Estaurolita – Es ....................................................... 66 Figura 20: A-C) Difratogramas de raios x da unidade inferior (Arari) mostrando a mineralogia da matriz dominada por quartzo (Qz), calcita (Ca), dolomita (Do), anidrita (Anh) e rutilo (Ru) ............... 67 Figura 21: A-F) Difratogramas de raios x da unidade superior (Andirá) mostrando a mineralogia da matriz dominada por quartzo (Qz), calcita (Ca), dolomita (Do), caulinita (Ka), ilita (I), feldspato potássico (FK) e rutilo (Ru) .................................................................................................................. 68
LISTA DE TABELAS
CAPÍTULO III – ARTIGO
Tabela 1 Resumo das fácies sedimentares grossas indeformadas da Unidade Inferior ............. 39
Tabela 2 Resumo das fácies sedimentares indeformadas da Unidade Superior ....................... 42
Tabela 3 Resumo das associações de fácies sedimentares das unidade Superior e Inferior
descritas no furo PBAT-15-43, da região de Autazes-AM (Amazônia Central) ....................... 48
Tabela 4 Ocorrências dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43, com a atribuição da palinozona e idade inferidas ............................................................................ 51 CAPÍTULO IV
Tabela 1: Resumo das fácies sedimentares deformadas da Unidade Superior .......................... 60
Tabela 2: Intervalos granulométricos das três amostras da Formação Andirá (Unidade Superior) .................................................................................................................................... 65
SUMÁRIO
CAPÍTULO I ........................................................................................................................... 16
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 16
2 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA ................................................................................................. 17
3 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 17 3.1. Objetivo Geral ................................................................................................................ 17
3.2. Objetivos Específicos ..................................................................................................... 17
4 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................................... 18 4.1. Levantamento Bibliográfico .......................................................................................... 18
4.2. Sondagens exploratórias, Descrição e Coleta Sistemática de Amostras ....................... 18
4.3. Análise de Fácies ........................................................................................................... 19
4.4. Análise Granulométrica ................................................................................................. 21
4.5. Separação de Minerais Pesados ..................................................................................... 21
4.6. Confecção de Lâminas Delgadas ................................................................................... 22
4.7. Descrição Petrográfica de Lâminas de Grãos e Delgadas ............................................. 23
4.8. Análise por Difração de Raios X ................................................................................... 24
4.9. Datação Palinológica ..................................................................................................... 25
4.9.1 Fotomicrografias ..................................................................................................... 26
4.9.2 Análise Qualitativa .................................................................................................. 26
4.9.3 Análise Quantitativa ................................................................................................ 26
CAPÍTULO II – CONTEXTO GEOLÓGICO ..................................................................... 28
5 BACIA DO AMAZONAS ..................................................................................................... 28
5.1. Arcabouço estratigráfico da região de Autazes ............................................................. 29
5.2. Formação Nova Olinda .................................................................................................. 29
5.3. Formação Arari .............................................................................................................. 30
5.4. Formação Andirá ........................................................................................................... 31
DECLARAÇÃO DO IGEO........................................................................................................ 32
CAPÍTULO III – ARTIGO .................................................................................................... 33
1 Introdução ............................................................................................................................... 34
1.1 Contexto estratigráfico da região de Autazes (Amazônia Central) ................................ 34
2 Materiais e métodos ................................................................................................................ 37
3 Fácies Sedimentares ............................................................................................................... 37
3.1 Fácies Grossas indeformadas – Unidade Inferior ................................................................ 39
3.1.1 Conglomerado Maciço de Arcabouço Aberto (Cma) .................................................. 39
3.1.2 Conglomerado Maciço de Arcabouço Fechado (Cmf) ................................................. 40
3.2 Fácies Finas indeformadas – Unidade Superior .................................................................. 42
3.2.1 Pelito Laminado (Pl) ..................................................................................................... 42
3.2.2 Pelito Maciço (Pm) ....................................................................................................... 43
3.2.3 Arenito Maciço (Am) ................................................................................................... 44
3.2.4 Arenito com Laminação Plano-paralela (Ap) .............................................................. 45
3.2.5 Arenito e Pelito com Laminação Heterolítica Inclinada (APhi) .................................. 46
4 Associação de Fácies .............................................................................................................. 47
5 Palinologia .............................................................................................................................. 48
5.1 Principais Características da Palinoflora ........................................................................ 48
6 Modelo Deposicional .............................................................................................................. 53
7 Discussões e Conclusões ........................................................................................................ 54
8 Agradecimentos ...................................................................................................................... 56
9 Referências ............................................................................................................................. 56
Apêndice 1 ................................................................................................................................. 59
CAPÍTULO IV ......................................................................................................................... 60
6 FÁCIES DEFORMADAS – UNIDADE SUPERIOR ........................................................... 60
6.1 Pelito Deformado (Pd) .................................................................................................... 60
6.2 Arenito Deformado (Ad) ................................................................................................ 61
6.3 Ritmito Deformado (Rd) ................................................................................................. 62
7 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA ........................................................................................ 65
8 ANÁLISE DE MINERAIS PESADOS .................................................................................. 66
9 ANÁLISE POR DIFRAÇÃO DE RAIO X ............................................................................ 67
CAPÍTULO V – DISCUSSÕES E CONCLUSÕES ............................................................. 69
CAPÍTULO VI – REFERÊNCIAS ........................................................................................ 71
16
CAPÍTULO I
1 INTRODUÇÃO
A megassequencia paleozoica da Bacia do Amazonas tem sido definida
principalmente com base em dados de sondagens (Cunha et al. 2007). Entretanto, essa
megassequencia ainda é pouco estudada, principalmente em função da dificuldade de acesso
aos testemunhos, já que a maioria das perfurações é de uso restrito das empresas de petróleo e
gás. Parte dela também aflora em faixas contínuas e paralelas nas bordas norte e sul da bacia,
onde o acesso é dificultado pela escassez de estradas e densa cobertura de vegetação e solo.
Desde a década de 1970, com a pesquisa da silvinita na seqüência pensilvaniana-permiana em
sondagens nos municípios de Nova Olinda do Norte e Itacoatiara, Amazônia Central, pela
Petrobrás Mineração S.A (PETROMISA), a prospecção deste bem mineral tornou-se
potencialmente interessante, em função da dependência do país à importação de cloreto de
potássio, que hoje supera os 90% (Potássio do Brasil 2014). Desde 2009, a empresa Potássio
do Brasil é a nova detentora dos direitos de exploração deste recurso mineral e já executou 43
sondagens exploratórias profundas em Autazes, totalizando mais de 34.000 metros
perfurados. Preliminarmente, os dados indicam a descoberta de uma reserva mineral de
potássio (silvinita), de classe mundial, na profundidade entre 700 a 900m, inserida na
Formação Nova Olinda (Grupo Tapajós), composta de folhelhos, carbonatos, anidritas, e
halitas, depositados em ambiente marinho raso. Entretanto, pouco se conhece sobre a unidade
paleozóica sobreposta a camada de silvinita nesta região, incluindo dados faciológicos,
posicionamento estratigráfico e relações de contato e, de forma generalizada, tem sido
associada a Formação Andirá, constituída por arenitos e siltitos fluvio-lacustres. Para tal
propósito, foi estudado aproximadamente 230m (intervalo 631,93 a 397,67m) do Furo PBAT-
15-43, situado acima da camada de silvinita e localizado na região do Lago Soares, nordeste
de Autazes, Amazonas (Figura 1). Este furo, disponibilizado pela Potássio do Brasil, foi
escolhido em função da qualidade dos testemunhos, que permitiram identificar os conjuntos
de fácies sedimentares e eventos relacionados a deposição, bem como o posicionamento
estratigráfico e os processos diagenéticos superimpostos.
17
2 LOCALIZAÇÃO DA ÁREA A área de estudo localiza-se na região do Lago Soares, situado a 15 km à nordeste do
município de Autazes (Amazônia Central) (03°29’29,39”S e 58°58’24,83”W), que tem como
principal via de acesso à rodovia AM-254 o Rio Madeirinha (Figura 1).
Figura 1: Mapa do Estado do Amazonas com a localização do furo PBAT-15-43 na região do Lago Soares, a Nordeste de Autazes. Imagem LANDSAT 8, b654, 2017, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
3 OBJETIVOS
3.1. Objetivo Geral Este trabalho visa a identificação das fácies sedimentares das formações Andirá e
Arari (Grupo Tapajós) em testemunhos de sondagens do Furo PBAT-15-43 (Município de
Autazes – AM), visando a definição do paleoambiente deposicional.
3.2. Objetivos Específicos - Definir o arcabouço estratigráfico e obtenção de dados sobre a proveniência
sedimentar a partir da análise de fácies sedimentares das formações Andirá e Arari, auxiliadas
por estudos petrográficos (classificação textural, estrutural, morfológica e aspectos
diagenéticos superimpostos) e de minerais pesados;
- Posicionamento estratigráfico, dados paleoambientais e correlação estratigráfica a
18
partir de datação palinológica do intervalo estudado;
- Proposição de um modelo deposicional com base na integração de dados
sedimentológicos, estratigráficos, palinológicos e químicos.
4. MATERIAIS E MÉTODOS
4.1. Levantamento Bibliográfico Na compilação de dados bibliográficos, foram enfocados temas relacionados aos
métodos sedimentológicos (análises granulométricas, texturais e de minerais pesados),
estratigráficos, ambientes de sedimentação, estruturas sedimentares e análise palinológica.
Além destes, dados estratigráficos e perfis geológicos da empresa Potássio do Brasil.
4.2. Sondagens exploratórias, Descrição e Coleta Sistemática de Amostras Na região de Autazes, cerca de 43 furos de sondagens com até 950m de profundidade
(Projeto Amazonas) foram realizados pela empresa Potássio do Brasil, entre 2009 a 2016.
Para este Projeto de Mestrado, foi escolhido o furo PBAT-15-43, em função continuidade
lítica (sondagem rotativa) e da boa qualidade dos testemunhos, obtidos pela sonda Atlas
Copco CS-4002 (Figura 2A).
A descrição macroscópica dos testemunhos e documentação fotográfica foi realizada
no galpão da referida empresa, em Autazes (Figura 2B). A descrição teve como base a tabela
confeccionada a partir dos modelos de Boyle et al. (1986), Pessoa & Borghi (2005) e Mendes
& Borghi (2005) (Figura 3), que enfatizam a litologia, textura (tamanho, seleção e
arredondamento dos grãos), estruturas sedimentares, cor, relações das camadas em termos de
espessura e composição, feições biogênicas, conteúdo fossilífero e contatos geológicos.
Figura 2: Descrição macroscópica de testemunhos de sondagem. A) Sonda Atlas Copco CS-4002; B) Descrição das caixas de amostras no galpão da empresa (Autazes).
19
Figura 3: Tabela de descrição de testemunhos de sondagem, seguindo a compilação dos modelos de Boyle et al. (1986), Pessoa & Borghi (2005) e Mendes & Borghi (2005).
Amostras foram selecionadas para análises sedimentológica (lâminas delgadas e de
grãos e granulometria), química (difração de raios-x) e datação (palinologia), onde foram
considerados critérios específicos (principalmente litológicos) para cada tipo de análise. No
total, foram coletadas 222 amostras, sendo 87 amostras para palinologia, 67 para lâmina
petrográficas, 68 para química e 05 para granulometria cuja distribuição é mostrada na Figura
4. 4.3. Análise de fácies
Gressly (1938 apud Walker 1992; Barba 1999) deu início aos estudos científicos de
rochas sedimentares e verificou que todas elas poderiam ser agrupadas em um número finito
de tipos, de acordo com os aspectos das rochas descritas, com base na composição, cor,
textura, granulometria, geometria e conteúdo fossilífero. Neste estudo a análise de fácies das
unidades estudadas foi baseada na determinação de litologias, geometria, textura e estruturas
sedimentares, seguindo a metodologia de Walker (1992, 2006). Depois de identificadas, as
fácies foram representadas em uma seção colunar, representativa do furo estudado, visando a
interpretação dos processos sedimentares. Este método tem como objetivo a análise de fácies,
o agrupamento por meio da associações, a caracterização das propriedades e as principais
características das rochas, para determinar os processos, ambientes e subambientes
sedimentares (Figura 5).
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Figura 4: Perfil litológico cedido pela empresa Potássio do Brasil (Relatório Interno, Potássio do Brasil 2014), indicando os locais de coleta de amostras para análises sedimentológica, granulométrica, química e palinológica.
21
Figura 5: Esquema ilustrando a relação entre fácies sedimentares, associações, ambientes e sistemas deposicionais. Modificado de Walker (1992).
4.4. Análise Granulométrica Para a análise granulométrica, foram coletadas 05 amostras predominantemente
arenosas (100 a 300g) ao longo do furo. Destas, 03 foram submetidas ao método convencional
de peneiramento no Laboratório de Sedimentologia do Departamento de Geociências
(DEGEO/UFAM). As amostras foram levadas para secagem na estufa (TECNAL-TE-394/1) a
uma temperatura de 60°C (Figura 6A) durante 72 horas. Posteriormente, foram
homogeneizadas e peneiradas durante 15 minutos (Figura 6B), nos intervalos 1 mm, 0,71mm,
0,50mm, 0,35mm, 0,25mm, 0,177mm, 0,125mm, 0,088mm, 0,062mm e <0,062mm;
abrangendo desde a fração areia grossa (2 φ ou 1mm) até muito fina (4 φ ou 0,0625mm),
conforme proposto por Folk & Ward (1957). A geração dos dados estatísticos foi pelo
software Sysgran 3.0, segundo metodologia de Camargo (2006).
4.5. Separação de Minerais Pesados Após a determinação das frações granulométricas, foi separada a fração 0,125mm –
0,062mm (areia muito fina) para separação de minerais pesados. Para a individualização dos
grãos magnéticos foi utilizado o imã de mão. Posteriormente, visando à limpeza dos grãos
(possivelmente recobertos por cimento ferruginoso), parte das amostras foi submetida a
banhos com ácido oxálico (H2C2O4) com densidade de 1,653 g/cm3, na concentração de 5%
e aquecida a 50ºC por até 6 horas. Após a lavagem, os pesados transparentes foram
recuperados e postos para secagem. A separação densimétrica de minerais leves e pesados
22
seguiu a metodologia enfatizada por Remus et al. (2008), na qual utiliza-se uma estrutura
(Figura 6C) com o líquido denso convencional bromofórmio (d= 2,89). Os grãos foram
montados em lâminas de vidro com a utilização de uma resina não birrefringente (Bálsamo do
Canadá com índice de refração = 1,54) aquecidas a cerca de 70°C, recobertas com lamínulas
de vidro para fixação. Por último as lâminas de grão, foram etiquetadas e armazenadas em
caixas apropriadas.
Figura 6: Equipamentos utilizados na análise granulométrica. A) Estufa TECNAL-TE-394/1 utilizada na secagem das amostras; B) Peneiramento com agitador mecânico; C) Aparato para separação de minerais pesados por sedimentação gravimétrica. a) estrutura de apoio; b) vidro de relógio; c) funil de separação; d) minerais leves; e) líquido de separação; f) suporte do funil; g) tubo de borracha; h) minerais pesados; i) pinça que não deixa (ou deixa) passar o líquido e a fração pesada; j) suporte do funil de filtração; k) funil de filtração; l) frasco de recepção.
4.6. Confecção de Lâminas Delgadas
De um total de 67 amostras coletadas, apenas 21 foram escolhidas para a confecção de
lâminas delgadas (Figura 6), segundo a metodologia utilizada no laboratório de Laminação da
CPRM (Serviço Geológico do Brasil), sede Manaus (AM). As amostras previamente
orientadas foram cortadas com serra elétrica Tyrolit para obter dimensões apropriadas de
30x50mm de área. Uma das superfícies do tablete obtida foi polida em politriz metalográfica
a uma rotação de ~450 rpm com abrasivo (Alumina – Al2O3) de 320# (mesh/peneira)
finalizando com um de 600#. Posteriormente, a amostra foi levada à estufa por 6 horas a 70°C
e, ainda quente, é colada nela uma lâmina de vidro com araldite. Uma vez coladas, as
amostras e a lâmina de vidro foram são levadas novamente para a estufa por 20 min. a 70°C,
onde logo após esfriar, a amostra foi rebaixada com a microserra Hillquist, se obtendo uma
espessura aproximada de 2,5 mm (2,0 mm da lâmina + 0,5 mm da amostra). A amostra
(tablete + lâmina de vidro) foi desgastada no rebolo abrasivo até atingir uma espessura
23
aproximada de 70 μm. O conjunto de tablete + lâmina de vidro foi submetido ao desgaste
novamente com alumina (320#, finalizando com 600#) com a ajuda de um disco rotativo até
que se obtenha uma superfície polida e com uma espessura de rocha da ordem dos 30 μm.
4.7. Descrição Petrográfica de Lâminas de Grãos e Delgadas A descrição das lâminas de grãos e delgadas foi realizada no Laboratório de
Microscopia do PPGGEO (UFAM), utilizando o microscópio óptico (Olympus-BX51) com
luz polarizada transmitida. As principais feições petrográficas das lâminas foram fotografadas
com ajuda do software Soft Imaging System/FIVE (Olympus Soft Imaging Solutions) para a
aquisição de imagens no microscópio.
Neste estudo, foi efetuada apenas a análise quantitativa visando individualização da
unidade foco deste estudo, e sua comparação mineralógicas com outras unidades da Bacia do
Amazonas. Na descrição das lâminas de grãos, foram observadas feições diagnósticas
características dos minerais pesados, como forma, cor, propriedades óticas, clivagem,
inclusões, alteração, zoneamento, entre outros, descritas por Mange & Maurer (1992).
A descrição das lâminas delgadas visou descrever e identificar os constituintes do
arcabouço da rocha sedimentar (grãos, matriz, cimento e poros) para posterior classificação
no diagrama de Pettijonh et al. (1987) (Figura 7). De forma complementar, o grau de
arredondamento foi determinado com auxílio da tabela comparativa de Powers (1953) (Figura
8).
Figura 7: Diagrama de classificação das rochas sedimentares (Segundo Pettijonh et al. 1987).
24
Figura 8: Tabela do grau de arredondamento e esfericidade. Fonte: Powers (1953)
4.8. Análise por Difração de Raios-X A análise por difração de raios X das amostras (rocha total) visa determinar a
composição mineralógica das rochas, principalmente as pelíticas, por meio dos argilominerais
(Suguio, 1992). Foram coletadas um total de 68 amostras, das quais 16 foram escolhidas em
função do posicionamento estratigráfico (Figura 4). Na análise de rocha total, coletou-se cerca
de 5g em cada amostra, para uso no Difratômetro Lab X, modelo XR-6000, do Laboratório de
Difração de Raios-X do Departamento de Geologia da UFAM (DEGEO). O estudo dos
argilominerais foi efetuado em frações finas, menores do que 2µm, cuja preparação, ilustrada
na Figura 9, incluiu as etapas: 1) secagem das amostras em estufa com temperatura controlada
a 60ºC; 2) desagregação das amostras com água deionizada, em almofariz de cerâmica com
pistilo de borracha; 3) preparação no porta amostra para análise de Raios-x. Os argilominerais
foram analisados em seu estado natural (seco ao ar).
Figura 9: Preparação de amostras para análise por difração de raios-x. A) Obtenção da fração fina; B e C) Preparação de porta amostra para análises; C) Difratômetro Lab X, modelo XR-6000.
25
4.9. Datação Palinológica De um total de 67 amostras coletadas, somente 31 amostras foram selecionadas para o
estudo palinológico, identificadas na Figura 4. Como critério de escolha das amostras,
procurou-se obter amostras em intervalos aproximados de 10 em 10m ou intervalos ainda
menores, dependendo das variações faciológicas identificadas. A amostragem recaiu
preferencialmente nos sedimentos finos e de coloração mais cinza a preto, por constituírem
sedimentos ricos em matéria orgânica e, em consequência, potencialmente portadores de
grande número de palinomorfos.
As amostras palinológicas foram preparadas nos laboratórios de palinomacerais da
Faculdade de Geologia da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) utilizando as
técnicas de processamento palinológico descritas inicialmente por Uesugui (1979), e que
seguem as mesmas utilizadas por Dettmann (1963), Phipps & Playford (1984) e Wood et al.
(1996).
Inicialmente foram fragmentadas 45 gramas de cada amostras em tamanhos 5,0 mm
aproximadamente e transferidas para bécheres de polipropileno, devidamente identificados,
para o primeiro estágio da maceração por acidificação. Após a desagregação mecânica do
material seguida de uma sequência de ataques químicos, pôde-se obter um resíduo isento de
material inorgânico e húmico, contendo apenas material orgânico concentrado em
palinomorfos. A seguir descreveu-se resumidamente as etapas deste processamento químico
(Figura 10), segundo as técnicas de Uesugui (1979):
O tratamento inicia adicionando às amostras, ácido clorídrico concentrado (HCl-32%)
a fim de eliminar os possíveis carbonatos (2 horas). Em seguida a amostra sofre um ataque
com ácido fluorídrico concentrado (HF-40%), visando a eliminação dos silicatos (12 horas).
Posteriormente é adicionado à mesma ácido clorídrico diluído (HCl-10%), para eliminação do
fluorsilicato, formado durante o processo anterior.
Ressalta-se que, ao final de cada etapa anteriormente descrita, procedeu-se a lavagem
das amostras com água destilada, visando neutralizar as amostras, para posterior ataque
químico. No intuito de eliminar a fração mais grossa do resíduo, e consequentemente
proporcionar a concentração dos palinomorfos, fez-se uso de peneira com malha de 200 µm;
Em seguida, o material sofre ataque com ácido nítrico concentrado (HNO3) juntamente com
clorato de potássio (KClO3) com duração de 15 minutos. Posteriormente é adicionado ao
material cloreto de zinco (20 minutos), objetivando a separação do material pesado do
material mais leve (separação por flotação) e, finalmente, o material resultante é peneirado em
malha de 10 µm onde foram montadas as lâminas palinológicas.
26
4.9.1. Fotomicrografias Com a utilização do fotomicroscópio (Axiophot) da Zeiss, e com uma câmera
acoplada utilizando o programa Analisys, foram obtidas as fotos de palinomorfos. Os
palinomorfos diagnósticos de idade e ambiente foram marcados através das coordenadas da
lâmina (England Finder).
A maior parte das fotografias dos morfotipos foram confeccionadas com a objetiva de
imersão de 100x, sendo algumas com objetiva de 40x devido as dimensões de alguns dos
palinomorfos.
4.9.2. Análise Qualitativa A análise qualitativa consistiu na individualização dos diferentes morfotipos presentes
no material. Em estudos palinológicos essas análises são efetuadas através da observação das
lâminas palinológicas à luz do microscópio óptico comum.
As análises foram realizadas utilizando um microscópio óptico do tipo AXIOPLAN da
Zeiss, com objetivas de 20X e 40X, seguindo caminhos verticais consecutivos e realizando
uma superposição ao redor de 10% dos campos observados.
Cada tipo encontrado foi identificado, fotografado e marcadas as suas coordenadas nas
lâminas. Após a identificação taxonômica de cada morfotipo encontrado, procedeu-se à
individualização de cada grupo de acordo com sua similitude morfológica (esporos de
briófitas e pteridófitas, grãos de pólen e esporos; e grãos de afinidade incerta).
4.9.3. Análise Quantitativa Os trabalhos bioestratigráficos, envolvendo a utilização das técnicas de tratamento de
dados quantitativos, inclusive com o auxílio de programas de computação específicos para
este fim, vêm demonstrando a vital importância do uso desta ferramenta na resolução de
estudos detalhados de correlação estratigráfica.
Desta forma, a partir do tratamento estatístico dos morfogrupos presentes nos
depósitos da Formação Andirá, será possível obter um panorama de toda a composição
palinoflorística da seção sedimentar analisada.
Os dados para a contagem de frequência relativa foram obtidos através da contagem
dos primeiros 200 palinomorfos encontrados na lâmina, por estar de acordo com as
argumentações de Chang (1967), onde o autor demonstrou que ao contar-se 200 espécimes, a
margem de erro será de apenas 5% da população presente.
27
Figura 10: Organograma contendo todas as etapas empregadas na análise palinológica.
28
CAPÍTULO II – CONTEXTO GEOLÓGICO
5. BACIA DO AMAZONAS A Bacia Sedimentar do Amazonas apresenta cerca de 500.000 km², sendo limitada ao
norte e ao sul pelos escudos das Guianas e Brasil Central, respectivamente, a leste pelo Arco
de Gurupá, que a delimita da Bacia do Marajó e, a oeste, pelo arco de Purus, que a delimita da
Bacia do Solimões (Cunha, 2000) (Figura 11).
Figura 11: Localização da Bacia do Amazonas, delimitada pelos escudos das Guiana e Brasil Central e arcos estruturais (Cunha, 2000).
O preenchimento da Bacia do Amazonas é caracterizado por duas megassequências de
primeira ordem, paleozoica e mesozoica-cenozoica, que totalizam mais de 5.000m (Cunha et
al., 2007) (Figura 12). A paleozoica tem sido mais estudada em função da indústria do
Petróleo, sendo constituída por quatro sequências de segunda ordem: Sequência Ordovício-
Devoniana (Grupo Trombetas), Sequência Devono-Tournaisiana (Grupos Urupadi e Curuá),
Sequência Neoviseana (Formação Faro) e Sequência Pensilvaniano-Permiana (Grupo
Tapajós), delimitadas por superfícies de descontinuidades (Cunha et al., 2007). Destas, a
sequência Pensilvaniano-Permiana é a mais expressiva em área aflorante, principalmente na
borda sul da bacia, com as faixas das formações Monte Alegre e Itaituba (Matsuda et al.,
2010).
29
Figura 12: Carta estratigráfica da Bacia do Amazonas (Fonte: Cunha et al., 2007). Em vermelho destaque para a
formação estudada.
5.1. Arcabouço estratigráfico da região de Autazes
Na região de Autazes, sudeste de Manaus, se concentra grande parte dos furos de
sondagens da Empresa Potássio do Brasil que visa a exploração da silvinita contida na
Formação Nova Olinda (Sequência Pensilvaniano-Permiana, Grupo Tapajós) por meio de
mina subterrânea. O contexto estratigráfico desta região ainda é pouco conhecido devido a
carência de dados geológicos disponibilizados para estudos sedimentológicos e
estratigráficos. Dados do Projeto Amazonas (Potássio do Brasil, 2016) contemplam 43 furos
de sondagens exploratórias efetuadas entre 2009-2016, que alcançaram os limites superiores
da Formação Nova Olinda, a qual é recoberta nesta região por cerca de 2000m de rochas
sedimentares das formações Andirá e Alter do Chão.
5.2. Formação Nova Olinda A denominação de Formação Nova Olinda foi proposta por Kistler (1954) no relatório
final do poço 1-NO-1-AM (Petrobras) como um intervalo constituído por camadas de
evaporitos, sobreposto a Formação Itaituba. Posteriormente, a formação foi subdividida por
Cunha et al. (2007) nos membros Fazendinha (basal) e Arari (Superior). O primeiro é
composto de folhelhos, carbonatos, anidritas, halitas e, localmente silvinita, depositados em
30
ambientes marinho raso, de planície de sabkha e lagos hipersalinos, enquanto o segundo,
constituído por folhelhos e siltitos, com pacotes de halitas cristaloblástica, também de
ambiente marinho restrito. Em função da natureza dos sedimentos e datações palinológicas,
Matsuda et al. (2004) reconheceram uma discordância na parte superior da Formação Nova
Olinda, separando-a em duas unidades, superior (Membro Arari) e inferior (Formação Nova
Olinda). Caputo (2014) propõe que a seção inferior, situada desde o marco 70 até o marco 07
de Szatmari et al. (1975) continue como Formação Nova Olinda, enquanto que a seção
superior, discordante, seja elevada à categoria de Formação Arari.
A porção basal da Formação Nova Olinda aflora nas bordas da Bacia do Amazonas,
mas grande parte ocorre apenas em subsuperfície (Caputo, 2014). Esta porção basal é
composta por calcário fino (pobre em fósseis), folhelho variegado, anidrita ou gipsita branca a
cinza clara, nodular ou laminada, além de arenito fino variegado e halita branca a rosa, em
repetições cíclicas resultantes de mudanças rápidas do nível do mar e de flutuações sazonais e
climáticas na região (Caputo, 2014). Ocorrem também depósitos de silvinita branca rósea na
parte superior da unidade (Szatmari et al., 1975). Estudos palinológicos de Playford & Dino
(2000), permitiram posicionar a Formação Nova Olinda na porção superior do
Mesopensilvaniano (eo-mesodesmoinesiano).
5.3. Formação Arari Apresenta sedimentação cíclica (flutuações sazonais e climáticas) com menos
influência marinha na deposição (Cunha et al., 2007). Corresponde a fase regressiva
continental clástica, contendo halita cristaloblástica em rede argilosa, depositados em
ambiente fluvial-lacustre, o que indica redeposição de sal na bacia, proveniente da erosão
desse material na borda leste (Gurupá) por águas continentais.
Neste período, a bacia de sedimentação encolheu e muito material depositado da
Formação Nova Olinda foi parcialmente redepositado na Formação Arari, que contém halita
(Caputo 2014), as quais gradam lateralmente para sais menos solúveis, como carbonatos e
sulfatos (Szatmari et al., 1975). Arenitos, geralmente de feições deltaicas e de leques aluviais
são comuns na base desta Formação.
É atribuída à Formação Arari idade eopermiana (sakmariana-artinskiana?) por
Playford & Dino (2000), baseados nos estudos da palinozona Vittatina costabilis, enquanto o
hiato com a Formação Nova Olinda (sobreposta) pode exceder 20 Ma (Caputo, 2014).
Anteriromente, Daemon & Contreiras (1971), Caputo et al. (1971), Carozzi et al. (1972),
Szatmari (1975), consideravam este contato como concordante.
31
5.4. Formação Andirá A Formação Andirá, proposta por Caputo et al. (1972), foi incluída por Caputo (1984)
no Grupo Tapajós. O contato superior com a Formação Alter do Chão é descrito como
discordante e subparalelo (Daemon & Contreiras, 1971, Caputo et al., 1971, Carozzi et al.,
1972 e Szatmari et al., 1975). Esta formação encerra a deposição paleozoica na Bacia do
Amazonas, com sedimentação flúvio-lacustre e eólica (Caputo, 2014), representada por
siltitos e arenitos avermelhados (red beds) e raras anidritas, que atestam uma mudança
climática significativa, passando de clima frio para quente e árido (Cunha et al., 2007). Ao
final da deposição dos evaporitos, a bacia foi definitivamente isolada e submetida à erosão e
diluição com sedimentação continental progressiva, culminando em assoreamento por
sedimentos clásticos (Szatmari et al., 1975). A Formação Andirá ocorre apenas em
subsuperfície, nas porções mais centrais da bacia, com espessura de aproximadamente 700m
(Cunha et al., 2007).
Na região de Autazes, dados do relatório interno da Empresa Potássio do Brasil (2014)
mostram sua continuidade lateral da Formação Andirá por cerca de 10 km nos furos
analisados e mergulho suave das camadas para SE. É constituída por sedimentos
siliciclásticos, onde predominam litotipos finos, carbonáticos, como calcilutito marrom a
cinza com intercalações métricas a decamétricas de calcarenito marrom a marrom amarelado.
Além destes, correm também espessos pacotes de brecha sedimentar, com matriz suportada,
contendo clastos angulosos de tamanho grânulo a seixos, de siltitos, arenitos e anidrita,
depositados em ambiente continental lacustre e fluvial. Neste região, o contato com a
Formação Alter do Chão sobreposta, é marcado por discordância angular erosiva. Segundo
dados palinológicos de Daemon & Contreiras (1971) e Playford & Dino (2000),
principalmente pela ocorrência de Lueckisporites virkkae e outros pólens bissacados teniados,
a idade da formação Andirá foi posicionada no Neopermiano. Porém, Rodrigues et al. (1993,
1997), através de dados isotópicos de 87Sr/86Sr, mostram que a idade da formação Andirá
remete ao Eoperminano.
32
Rio de Janeiro, 11 de junho de 2018.
DECLARAÇÃO
Declaro para os devidos fins que o manuscrito Fácies Sedimentares das
formações Andirá e Arari, Permiano da bacia do Amazonas, com base
em testemunhos de sondagem no Lago Soares, Amazonas de autoria
de Ziomar Costa e Silva Junior, Emílio Alberto Amaral Soares , Rodolfo
Dino & Luzia Antonioli foi submetido para avaliação no Anuário do
Instituto de Geociências.
Ismar de Souza Carvalho Editor
33
CAPÍTULO III – ARTIGO
FÁCIES SEDIMENTARES DAS FORMAÇÕES ANDIRÁ E ARARI, PERMIANO DA BACIA DO AMAZONAS, COM BASE EM TESTEMUNHOS DE SONDAGEM NO
LAGO SOARES, AMAZONAS Sedimentary facies of the Andirá and Arari formations, Permian of the Amazon basin, based on cores
from Soares Lake, Amazonas Ziomar Costa e Silva Junior 1; Emílio Alberto Amaral Soares 2, Rodolfo Dino 3 & Luzia Antonioli 4
1,2 Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Programa de Pós-Graduação em Geociências (PPGGEO), Departamento de Geociências (DEGEO), Av. Gal. Rodrigo O. J. Ramos, 3000, 69077-000, Manaus-AM, Brasil; 3,4 Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), Departamento de Estratigrafia e Paleontologia, Rua São Francisco Xavier, 524, 20550-900, Rio de Janeiro-RJ, Brasil; Resumo Este trabalho apresenta os resultados de análises sedimentológicas realizadas em aproximadamente 230m de testemunhos do furo de sondagem, PBAT-15-43, onde foram descritas as fácies sedimentares e relações de contato entre depósitos de leques aluviais (base) e fluviais (topo) das formações paleozoicas Andirá e Arari, respectivamente. Esta sondagem localiza-se no Lago do Soares (Autazes, Amazonas) e foi selecionada em função da qualidade dos testemunhos recuperados, disponibilizados pela empresa Potássio do Brasil. Sete fácies sedimentares foram identificadas e agrupadas em duas associações de fácies, denominadas informalmente de I e II. A associação I foi interpretada como de ambiente fluvial com depósitos de canal, planície de inundação e crevasse splay. A associação II foi interpretada como de ambiente de leques aluviais com depósitos de fluxos gravitacionais de detritos. Adicionalmente procedeu-se a análise palinológica destas formações que ratificaram a interpretação da fase final do processo de deposição no Permiano da região. A unidade inferior (Arari) mostrou-se estéril em palinomorfos e nas amostras da unidade superior (Andirá) não foram detectados elementos do paleomicroplancton marinho. A palinoflora recuperada é constituída principalmente pelas espécies Lueckisporites virkkiae, Corisaccites alutas, Hamiapollenites andiraensis, H. karooensis, Vittatina costabilis, V. saccata, V. subsaccata e Tornopollenites toreutos; secundadas por espécies dos gêneros Punctatisporites, Verrucosisporites, Limitisporites, Cycadopites e Stratopodocarpites. Os dados sedimentológicos, corroborados pelos palinológicos indicam que a sedimentação pode ser associada ao ambiente continental (fluvial-lacustre), definindo a idade Permiano Superior para as camadas da Formação Andirá. Palavras-chave: Bacia do Amazonas; Formação Andirá; Formação Arari; Lago Soares; fácies sedimentares; palinologia; paleoambiente Abstract This work presents the results of sedimentological and palynological analysis carried out in approximately 230m of core samples of the PBAT-15-43 borehole, where sedimentary fácies and contact relationships were described among alluvial (base) deposits and fluvial (top) fans of the Paleozoic Andirá and Arari formations, respectively. This borehole is located at Soares' Lake (Autazes, Amazon) and it was selected in function of the good quality of the recovered cores, freely available by the Potassio do Brazil company. Seven sedimentary facies were identified and clustered in two facies associations, denominated informally as I and II. The facies association I were interpreted as fluvial with channel, flood plain and crevasse splay deposits. The association II were interpreted as an alluvial fan environment with deposits of gravitational debris flows. Additionally palynological analysis in these formations endorsed the age, and environmental interpretation of the final deposition process phase of the Permian in the area. The inferior unit (Arari) was barren in palynomorphs. The Andirá Formation, superior unit, contains a fairly well preserved palynoflora constituted mainly by the species Lueckisporites virkkiae, Corisaccites alutas, Hamiapollenites andiraensis, H. karooensis, Vittatina costabilis, V. saccata, V. subsaccata and Tornopollenites toreutos. Important species of the Punctatisporites, Verrucosisporites, Limitisporites, Cycadopites and Stratopodocarpites genera are also present. Elements of the paleomicroplancton (acritarchs) were not detected. The sedimentologic data, corroborated by the recovered palynoflora indicate that the sedimentation can be associated to the continental (fluvial-lacustrine) environment, indicating a Late Permian age for the Andirá's strata formation. Keywords: Amazon Basin; Andirá Formation; Arari Formation; Soares Lake; sedimentary facies; palynology; paleoenvironment
34
1 Introdução
A megassequência paleozoica da Bacia do Amazonas, subdividida nas sequências
Ordovício-Devoniana, Devono-Toirnaisiana, Neoviseana e Pensilvaniano-Permiana tem sido
definida principalmente com base em dados de sondagens (Cunha et al., 2007). Entretanto,
essa megassequência ainda é pouco estudada, principalmente em função da dificuldade de
acesso aos testemunhos, já que a maioria das perfurações é de uso restrito das empresas de
petróleo e gás. Parte dela também aflora em faixas contínuas e paralelas nas bordas norte e sul
da bacia, onde o acesso é dificultado pela escassez de estradas e densa cobertura de vegetação
e solo. Desde a década de 1970, com a pesquisa da silvinita na sequência pensilvaniana-
permiana em sondagens nos municípios de Nova Olinda do Norte e Itacoatiara, Amazônia
Central, pela Petrobrás Mineração S.A (PETROMISA), a prospecção deste bem mineral
tornou-se potencialmente interessante, em função da dependência do país à importação de
cloreto de potássio, que hoje supera os 90% (Potássio do Brasil, 2014). Desde 2009, a
empresa Potássio do Brasil é a nova detentora dos direitos de exploração deste recurso
mineral e já executou 43 sondagens exploratórias profundas em Autazes, totalizando mais de
34.000m perfurados. Preliminarmente, os dados indicam a descoberta de uma reserva mineral
de potássio (silvinita), de classe mundial, na profundidade entre 700 a 900m, inserida na
Formação Nova Olinda (Grupo Tapajós). Entretanto, pouco se conhece sobre a unidade
paleozóica sobreposta a camada de silvinita nesta região, incluindo dados faciológicos,
posicionamento estratigráfico e relações de contato e, de forma generalizada, tem sido
associada a Formação Andirá. Para tal propósito, foi estudado aproximadamente 230m
(intervalo 631,93 a 397,67m) do Furo PBAT-15-43, situado acima da camada de silvinita e
localizado na região do Lago Soares, nordeste de Autazes, Amazonas (Figura 1). Este furo,
disponibilizado pela Potássio do Brasil, foi escolhido em função da qualidade dos
testemunhos, que permitiram identificar os conjuntos de fácies sedimentares e eventos
relacionados a deposição, bem como o posicionamento estratigráfico e os processos
diagenéticos superimpostos.
1.1 Contexto estratigráfico da região de Autazes (Amazônia Central)
O preenchimento sedimentar da Bacia do Amazonas é baseado principalmente em
dados de furos de sondagens, sendo caracterizado por duas megassequências de primeira
ordem, paleozoica e mesozoica-cenozoica, que totalizam mais de 5.000m (Cunha et al.,
2007). A paleozoica tem sido mais estudada em função da indústria do Petróleo, sendo
constituída por quatro sequências de segunda ordem: Sequência Ordovício-Devoniana (Grupo
35
Trombetas), Sequência Devono-Tournaisiana (Grupos Urupadi e Curuá), Sequência
Neoviseana (Formação Faro) e Sequência Pensilvaniano-Permiana (Grupo Tapajós),
delimitadas por superfícies de descontinuidades (Cunha et al., 2007). Parte destas sequências
afloram em faixas nas bordas norte e sul da bacia, sendo que as faixas das formações Monte
Alegre e Itaituba, se destacam na borda sul.
Figura 1 Mapa do Estado do Amazonas com a localização do furo PBAT-15-43 na região do Lago Soares, Nordeste de Autazes (Fonte: Imagem de Satélite LANDSAT 8, b654, 2017 – Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).
Na região de Autazes, sudeste de Manaus, se concentra grande parte dos furos de
sondagens da Empresa Potássio do Brasil que visa a exploração da silvinita na Formação
Nova Olinda por meio de mina subterrânea. O contexto geológico desta região ainda é pouco
conhecido devido a carência de estudos sedimentológicos e estratigráficos detalhados. Dados
do Projeto Amazonas (Potássio do Brasil, 2014) contemplam 43 furos de sondagens
exploratórias efetuadas entre 2009-2016, que alcançaram os limites da Formação Nova
Olinda, a qual encontra-se recoberta por aproximadamente 2000m de rochas sedimentares das
formações Andirá e Alter do Chão.
A denominação de Formação Nova Olinda foi proposta por Kistler (1954) para o
intervalo do poço 1-NO-1-AM (Petrobras), constituído por camadas de evaporitos, sobreposto
a Formação Itaituba. Posteriormente, esta formação foi subdividida por Cunha et al. (2007)
nos membros Fazendinha (basal) e Arari (Superior). O primeiro é composto de folhelhos,
36
carbonatos, anidritas, halitas e, localmente silvinita, depositados em ambientes marinho raso,
de planície de sabkha e lagos hipersalinos, enquanto o segundo, é constituído por folhelhos e
siltitos, com pacotes de halitas cristaloblástica de ambiente marinho restrito. Matsuda et al.
(2004) reconheceram uma discordância na parte superior da Formação Nova Olinda,
separando-a em duas unidades, Membro Arari (superior) e Formação Nova Olinda (inferior).
Caputo (2014) propõe que a inferior, situada entre os marcos 70 e 07 de Szatmari et al. (1975)
continue como Formação Nova Olinda, enquanto que a superior, discordante, seja elevada à
categoria de Formação Arari. A porção basal da Formação Nova Olinda aflora nas bordas da
bacia, sendo que grande parte ocorre apenas em subsuperfície. É constituída por calcário
(pobre em fósseis), folhelho, anidrita ou gipsita branca a cinza (nodular ou laminada), além de
arenito fino variegado e halita branca a rosa, em repetições cíclicas resultantes de mudanças
rápidas do nível do mar e de flutuações sazonais e climáticas na região (Caputo, 2014). Na
porção superior desta formação ocorrem depósitos de silvinita branca-róseo (Szatmari et al.,
1975). Estudos palinológicos de Playford & Dino (2000), posicionaram-na na porção superior
do Mesopensilvaniano (eo-mesodesmoinesiano).
A Formação Arari corresponde a fase regressiva continental clástica, contendo halita
cristaloblástica argilosa, depositados em ambiente fluvial-lacustre (Cunha et al., 2007). Em
função do encolhimento da bacia, material da Formação Nova Olinda foi parcialmente
redepositado na Formação Arari (Caputo, 2014), que contém também carbonatos e sulfatos,
além de arenitos deltaicos e leques aluviais na base (Szatmari et al., 1975). Idade eopermiana
(sakmariana-artinskiana?) foi atribuída a esta formação, com base na definição da palinozona
Vittatina costabilis (Playford & Dino, 2000), cujo hiato com a Formação Nova Olinda pode
exceder 20 Ma (Caputo, 2014).
A Formação Andirá, proposta por Caputo et al. (1972), foi incluída no Grupo Tapajós
por Caputo (1984). Esta formação encerra a deposição paleozoica na Bacia do Amazonas,
com sedimentação flúvio-lacustre e eólica (Caputo, 2014), representada por siltitos e arenitos
avermelhados (red beds) e raras anidritas, que atestam uma mudança climática significativa,
de frio para quente e árido (Cunha et al., 2007). Ao final da deposição dos evaporitos, a bacia
foi definitivamente isolada e submetida à erosão com sedimentação continental progressiva,
culminando em assoreamento por sedimentos clásticos (Szatmari et al., 1975). Esta formação
ocorre apenas em subsuperfície, nas partes mais centrais da bacia, com espessura de
aproximadamente 700 m. Daemon & Contreiras (1971) e Playford & Dino (2000), com base
nos palinomorfos, principalmente pela ocorrência de Lueckisporites virkkae e outros grãos de
pólen bissacados teniados, atribuem idade Neopermiano a Formação Andirá. Entretanto,
37
dados isotópicos de 87Sr/86Sr de Rodrigues et al. (1993, 1997) indicam idade Eoperminano.
Os estudos de Cunha et al. (1994) e Reis et al. (2006) consideram que os contato desta
unidade com as formação Nova Olinda e o Alter do Chão são discordante e subparalelo,
respectivamente.
2 Materiais e Métodos
A análise de fácies do intervalo de 232,68m estudados do furo PBAT-1543 considerou
principalmente a descrição detalhada das litologias, estruturas sedimentares, relações de
contatos e conteúdo fossilífero (quando presente), seguindo a metodologia de Walker (1992,
2006). Posteriormente, as fácies foram agrupadas em associações, cuja características e inter-
relações permitiram a interpretação dos processos, ambientes e subambientes sedimentares em
que a rocha foi gerada. Das 67 amostras coletadas, 35 amostras foram selecionadas para
palinologia, consistindo de sedimentos finos cinza a preto, ricos em matéria orgânica e,
portanto, potencialmente portadores de grande número de palinomorfos, conforme
distribuição ilustrada na Figura 2. As amostras palinológicas foram preparadas nos
laboratórios de palinomacerais da Faculdade de Geologia da Universidade do Estado do Rio
de Janeiro (UERJ) utilizando as técnicas de processamento palinológico descritas inicialmente
por Uesugui (1979), e que seguem as mesmas utilizadas por Dettmann (1963), Phipps &
Playford (1984) e Wood et al. (1996).
3 Fácies Sedimentares
No intervalo estudado do furo PBAT-15-43 foram individualizadas sete litofácies,
segundo a metodologia de Walker (1992, 2006) e agrupadas nas unidades Inferior (Formação
Arari) e Superior (Formação Andirá). A Inferior, definida entre 590,15 a 631,65m, é
composta por 2 fácies, Conglomerado de Arcabouço Aberto – Cma e Conglomerado de
Arcabouço Fechado – Cmf. A Superior, definida no intervalo entre 398,97-590,15m, é
constituída pelas fácies indeformadas Pelito Laminado – Pl, Pelito Maciço – Pm, Arenito
Maciço – Am, Arenito com Laminação Plano-Paralela – Ap, Arenito e Pelito com Laminação
Heterolítica Inclinada – APhi) (Tabelas 1, 2 e Figura 2). Localmente, parte das fácies da
unidade Superior apresenta-se deformada, exibindo laminação convoluta, estruturas de
sobrecarga e diques clásticos, entre outros. No local do furo, a unidade superior é recoberta
por espesso pacote sedimentar (intervalo de 398,97m até a superfície) constituído por
camadas métricas a decamétricas de arenitos com intercalações de siltitos e argilitos,
atribuídos a cobertura sedimentar cretácea-neógena (Potássio do Brasil, 2014).
38
Figura 2 Seção colunar do Furo PBAT-15-43 (Autazes-AM) ilustrando a distribuição vertical das fácies sedimentares individualizadas, bem como as relações de contato entre as unidades Superior e Inferior e os locais de coleta de amostras.
39
Tabela 1 Resumo das fácies sedimentares grossas indeformadas da Unidade Inferior.
3.1 Fácies Grossas indeformadas – Unidade Inferior
3.1.1 Conglomerado Maciço de Arcabouço Aberto (Cma)
Esta fácies é representada por paraconglomerado de coloração marrom rosado,
maciço, polimítico e intraformacional, de arcabouço aberto, cujos constituintes clásticos são
suportados por matriz areno-siltosa com grânulos (Figuras 3A-G). Os clastos variam de
centimétricos a decimétricos, são compostos predominantemente de anidrita e,
subordinadamente, de pelitos e arenitos maciços e laminados, subarredondados a
subangulosos, com menor proporção de angulosos (Figuras 3B-G). Em geral, esta fácies é
constituída por camadas métricas (até 10 m) com variações no tamanho e quantidade de
clastos, que definem um tênue padrão de estratos plano-paralelos (Figura 2).
Fácies Litologia Estruturas
Sedimentares Outras
Características Contatos
Interpretação dos Processos
Fáci
es S
edim
enta
res G
ross
as
Cm
a
Conglomerado de arcabouço aberto com
clastos (cm a dm) diversos de anidrita e, subordinadamente, de
siltitos e arenitos
Maciço Camadas com
granocrescência ascendente
Contato superior e inferior
gradacional com a fácies Cmf
Rápida sedimentação,
fluxos gravitacionais de
detritos
Cm
f Conglomerado de arcabouço fechado com
clastos (cm a dm) de anidrita
Maciço
Feições de dissoluções nas
bordas dos clastos
Contatos superior e inferior
gradacional com a fácies Cma
Rápida sedimentação,
fluxos gravitacionais de
detritos
40
Figura 3 Fácies Cma. A – D) Paraconglomerado polimítico, com clastos de pelitos marrom (P) e cinza (Pc),
3.1.2 Conglomerado Maciço de Arcabouço Fechado (Cmf)
A fácies Cmf é representada por um ortoconglomerado de coloração cinza com
porções marrom, maciço, oligomítico e intraformacional, de arcabouço fechado, com clastos
suportados por matriz areno-siltosa intersticial (Figuras 4A-C). Os seixos são de anidrita cinza
(maciça e laminada), subangulosos, com até 10 cm de comprimento, que definem contatos
longitudinal e côncavo-convexo (Figura 4A). Parte dos clastos apresentam feições de
dissolução nas bordas (Figura 4C).
41
Figura 4 Fácies Cmf. A – C) Ortoconglomerado com seixos (centimétricos) de anidrita cinza (maciça e laminada – Anh), predominantemente subangulosos, que definem contatos longitudinal (Cl) e concâvo-convexo (Cc). Exibem feições de dissolução (D) nas bordas.
Interpretação das Fácies Grossas
Paraconglomerados e ortoconglomerados maciços, mal selecionados, tem sido
associados por Miall (1996), a fluxos de detritos de alta intensidade. Bull (1977) também
associa esses litotipos a fluxos de detritos (viscosos ou coesivos), em função da variação de
tamanho dos clastos, matriz areno-siltosa suportada e ausência de estruturação. Em geral, o
aspecto maciço é resultante do transporte dos clastos sob alta viscosidade, em função da
elevado teor de matriz (areno-siltosa), comum nos depósitos gravitacionais (Reineck & Singh,
1980), denominados também de fluxos de detritos pseudoplásticos por Lowe (1975, 1982) e
Miall (1996). Sem distinção, Fambrini et al. (2006), associa a gênese de conglomerados de
arcabouço aberto e fechado, com clastos de até 1 metro de diâmetro, à fluxos de detritos de
porções proximais de leques aluviais. Segundo Shultz (1984), o caráter proximal é função da
ausência de matriz.
42
Tabela 2 Resumo das fácies sedimentares indeformadas da Unidade Superior.
3.2 Fácies Finas indeformadas – Unidade Superior
3.2.1 Pelito Laminado (Pl)
A fácies Pl é a mais representativa do furo estudado, sendo constituída por pelitos
variegados (cinza, cinza esverdeado e marrom rosado), com laminação plano-paralela,
definida por intercalações milimétricas de arenito fino (Figuras 5A-D). Localmente, são
observadas intercalações milimétricas de arenito fino com laminação cruzada cavalgante
(Lcv) (Figura 5B). Esta fácies exibe contato superior por sobrecarga e inferior gradacional-
irregular com a fácies Ap. Por vezes, falhas deslocam as laminações (Figura 5C) e cristais
carbonáticos (aciculares e alongados) ocorrem dispersos (Figura 5E), por vezes, preenchendo
Fácies Litologia Estruturas
Sedimentares Outras
Características Contatos
Interpretação dos Processos
Fáci
es S
edim
enta
res D
epos
icio
nais
(Ind
efor
mad
as)
Pl
Pelito laminado variegado, com intercalações milimétricas
arenosas
Laminação plano-paralela, localmente laminação cruzada
cavalgante nas intercalações arenosas
Concentrações dispersas de cristais (mm) de carbonatos e no preenchimento de planos de falhas
O contato superior irregular-erosivo e
inferior gradacional-irregular com a
fácies Ap
Decantação a partir de
suspensão
Pm
Pelito variegado, com delgadas
intercalações de areia fina.
Localmente, intercalações de
pelito escuro
Aspecto maciço e laminações plano-
paralela e inclinadas, incipientes
Cristais (mm) de carbonatos dispersos e no preenchimento de planos de falhas
Contato superior e inferior brusco com as fácies Pl e Am, respectivamente.
Localmente, contato discordante com a
fácies Cma sobreposta
Deposição por suspensão e
rápido influxo trativo em área
externa ao canal
Ap Arenito fino,
bem selecionado
Laminação plano-paralela com
intercalações delgadas (mm) de pelitos. Por
vezes, ocorre laminação cruzada
cavalgante
Porções carbonáticas, irregulares e
dispersas
Contatos superior e inferior irregular e
erosivo com a fácies Pl
Deposição por suspensão e, por
vezes, tração
Am
Arenito fino a grosso, mal selecionado
Aspecto maciço, por vezes, com laminação
plano-paralela incipiente
Planos de fraturas preenchidas por
cristais de carbonato
Contatos superior e inferior brusco e irregular com as fácies Pl e Pm.
Rápida deposição, sem
tempo suficiente para a formação
de estruturas sedimentares
Aph
i
Intercalações milimétricas de
arenito bege, muito fino a fino com pelito cinza
escuro
Laminação plano-paralela, por vezes,
ondulada e inclinada
Concentrações carbonáticas
irregulares dispersas e no preenchimento
de fraturas
Contatos superior e inferior brusco com
as fácies Pl e Pm
Alternância de processos de suspensão e
tração
43
planos de microfalhas e microfraturas (Figuras 5C e F).
Interpretação
Pelitos com laminação plano-paralela podem ser interpretados como resultados da
deposição por alternância de processos de suspensão e tração relacionadas a ambiente de maré
(Miall, 1996). A migração de formas de leito é responsável pela formação de laminação
cruzada cavalgante, onde o influxo de areias finas intercala-se com o pelito (Lindholm, 1987).
Figura 5 Fácies Pl. A, C, D) Pelito com laminação plano paralela definida por delgadas intercalações arenosas; B) Contato por sobrecarga (linha tracejada) entre as fácies Ap e Pl, sendo que a última apresenta intercalações arenosas (mm) com laminação cruzada cavalgante (Lcv); C e F) Microfalhas (F) e microfraturas (Fr) preenchidas por material carbonáticos que seccionam a laminação (Detalhe F, 10x-NP). NP - nicóis paralelos; E) Porções com concentrações localizadas de cristais carbonáticos aciculares e alongados.
3.2.2 Pelito Maciço (Pm)
Esta fácies é formada por pelito de cores variegadas (marrom, cinza, bege rosado), de
aspecto maciço (Figuras 6A-C). Localmente, ocorrem porções com tênue laminação plano-
paralela, marcada por intercalações milimétricas de areia fina (Figura 6A). Esporadicamente,
porções centimétricas de pelito cinza com laminação inclinada (até 20°) se destacam no pelito
maciço (Figura 6C). O contato superior e inferior é brusco com as fácies Pl e Am e
44
discordante com a fácies Cma. Por vezes, porções do pelito alterado, exibem coloração
esverdeada. Nesta fácies ocorrem cristais carbonáticos dispersos (aciculares e alongados)
(Figuras 6A e B) e, localmente, preenchendo planos de microfalhas.
Figura 6 Fácies Pm. A e B) Aspecto maciço da fácies Pm, com delgadas intercalações de areia fina, com cristais carbonáticos (aciculares e alongados) dispersos; C) Intercalação centimétrica de pelito cinza, com laminação inclinada.
Interpretação
A fácies Pm representa a deposição a partir de suspensão em áreas de planícies
inundadas, com rápidos influxos trativos de sedimentos externos ao canal, que permitiram a
deposição de delgadas intercalações de areias (Miall, 1996; Tucker, 2003).
3.2.3 Arenito Maciço (Am)
Esta fácies é constituída por quartzo-arenito friável, predominantemente de aspecto
maciço (Figuras 7A-C), exibindo localmente laminação plano-paralela incipiente (Figura 7A).
Apresenta coloração bege rosada com tonalidades avermelhada a esbranquiçada (Figuras 7A-
F), sendo constituído principalmente por grãos de quartzo finos a grossos, mal selecionados,
que variam de subarredondados a arredondados, que definem um arcabouço fechado (Figuras
7D-F). Predominam contatos superior e inferior bruscos com as fácies Pl, Pm e Rd e,
localmente, contato superior irregular por falha com a fácies Pl (Figura 7C).
Interpretação
A deposição da fácies Am pode estar associada à rápida sedimentação, com a
45
obliteração total de estruturas primárias em zonas com elevada taxa de acumulação de sedimentos
(Miall, 1996).
Figura 7 Fácies Am. A-B) Arenito fino a grosso de aspecto maciço, por vezes com laminação plano-paralela incipiente; C) Contato lateral por falha com a fácies Pl; D) Fotomicrografia mostrando grãos de quartzo-arenito mal selecionado, que varia, de subarredondados a arredondados, com arcabouço fechado (5x-NX). E) Arenito com arcabouço fechado exibindo principalmente contatos longitudinais (Cl) e côncavo-convexos (Cc), além de poros (P) intergranulares e irregulares (5x-NP); F) Histograma de frequência simples, mostrando a predominância de arenitos fino a grosso. Siglas: NX – nicóis cruzados e NP – nicóis paralelos.
3.2.4 Arenito com Laminação Plano-paralela (Ap)
A fácies Ap é constituída por arenitos muito finos, bem selecionados, com grãos que
variam de subarredondados a arredondados. Exibe coloração bege a avermelhado, com
laminação plano-paralela (Figuras 8A-D) marcada por intercalações milimétricas de pelitos
(Figuras 8B e C) e, por vezes, apresenta níveis com laminação cruzada cavalgante (Figuras
8A e C). Os contatos superior e inferior com a fácies Pl são predominantemente irregulares e
46
erosivos (Figura 8B), sendo que por vezes, o inferior com a fácies Pl é marcado feições de
sobrecarga com estrutura em chama (Ec). Localmente, ocorrem feições carbonáticas
irregulares com até 1 cm de diâmetro (Figura 8D).
Interpretação
Esta fácies pode ser formada a partir de processos de deposição em formas de leito
plano subaquosas em correntes de altas velocidades, durante regime de fluxo superior (Miall,
1996), com períodos de baixa energia e decantação de pelito.
Figura 8 Fácies Ap. A) Arenito com laminação plano-paralela, localmente exibindo intercalações com laminação cruzada (Lcv); B) Contatos superior e inferior irregulares com a fácies PI, destacando as feições de sobrecarga, como estrutura em chama (Ec); C) níveis com laminação cruzada cavalgante (Lcv) individualizados por delgadas intercalações de pelito; D) Feições carbonáticas irregulares.
3.2.5 Arenito e Pelito com Laminação Heterolítica Inclinada (APhi)
A fácies Aphi é constituída por delgadas intercalações (principalmente milimétricas)
de arenito bege e pelito cinza, depositados em sets inclinados, formando a laminação
heterolítica inclinada. Estas laminações apresentam mergulhos que variam de 5 a 30°
(Figuras 9A-C). As intercalações entre no pelito e o arenito formam pares, com ciclos
granodecrescentes. O arenito é predominante, sendo representado por lâminas milimétricas
até 1 centímetro, constituído por grãos de quartzo finos a médios (0,062 até 1,00 mm), bem
selecionados, que variam de subarredondados a subangulosos. Em geral, essa fácies exibe
contatos superior e inferior bruscos com as fácies Pm e Pl.
Interpretação
A fácies Aphi pode ser interpretada como produto de processos de suspensão e tração
em barras de acreção lateral, com inclinação de baixo ângulo (Thomas et al., 1987), que gera
a laminação heterolítica inclinada. O desenvolvimento desta estrutura em ambiente fluvial
tem sido relacionado a sazonalidade (enchentes e vazantes) dos rios na Bacia (Soares et al.,
47
2010; Rozo et al., 2012; Gonçalves Jr., 2013).
Figura 9 Fácies Aphi. A-B) Laminação heterolítica inclinada definida por intercalações milimétricas de arenitos e pelitos.
4 Associação de Fácies
Foram reconhecidas 2 associações de fácies, organizadas de acordo com a tabela 3,
agrupadas em duas categorias principais, conforme sua natureza: I – deposicional fina
(indeformada) e II – deposicional grossa (indeformada).
A associação I é representada pelo agrupamento de fácies: Pl, Pm, Am, Ap e APhi,
onde predominam fácies indicativa de paleoambiente fluvial/lacustre. As fácies Pl e Pm
caracterizadas por espessos pacotes de pelitos laminados e maciços indicam deposição por
decantação em planície de inundação e/ou lagos, enquanto as fácies APhi e Ap, caracterizadas
por espessas camadas de arenitos finos, maciços e com laminações plano-paralela e
inclinadas, intercaladas pela fácies Pl, são indicativas de depósitos de canal e barras em
pontal, característicos de rios meandrantes. Neste estilo fluvial, a barra em pontal caracteriza
o elemento arquitetural de acreção lateral (Miall, 1992). Particularmente, os depósitos
delgados das fácies Ap e Am que ocorrem intercalados as fácies pelíticas foram associados a
ruptura de dique marginal, que desenvolveram crevasse splay inconfinados, conforme a
classificação de Reineck & Singh (1973); Bristow et al. (1999); Elliot (1986); Gross et al.
(2011).
A associação II, constituída pelas fácies grossas (Cma e Cmf) de orto e
paraconglomerados (polimíticos e oligomíticos), é indicativa de depósitos de fluxos de
detritos em leques aluviais.
48
Tabela 3 Resumo das associações de fácies sedimentares das unidades Superior e Inferior descritas no furo PBAT-15-43, da região de Autazes-AM (Amazônia Central).
5 Palinologia
Das 35 amostras processadas do furo PBAT-15-43, 17 mostraram resultados
palinológicos satisfatórios (cerca de 50%), sendo as 18 restantes estéreis. Todo o material
estudado pertence litoestratigraficamente a Unidade Superior, a qual apresenta uma grande
variedade litológica caracterizada por uma deposição dominantemente continental. As
ocorrências dos espécimes são apresentadas na tabela 4, de acordo com o registro e qualidade
do resíduo palinológico recuperado. Fotomicrografias de espécies selecionadas são
apresentadas nas Figuras 10 a 12. As informações sobre proveniência dos espécimes
ilustrados constam no Apêndice 1, de acordos com a unidade investigada.
5.1 Principais Características da Palinoflora
A Unidade Superior apresentou-se relativamente pobre em palinomorfos, e estes se
encontram em razoável estágio de preservação com formas um tanto oxidadas, apesar de
abundantes em alguns níveis. Desse modo, foi possível recuperar formas diagnósticas que
permitiram o enquadramento no zoneamento proposto por Playford & Dino (2000b). A
associação esporo-polínica identificada inclui 33 espécies (20 gêneros) de miósporos e algas
do gênero Botryococcus.
A palinoflora recuperada, mesclada de elementos gondwânicos e euro-americanos, é
dominada por grãos de pólen bissacados taeniados, principalmente dos gêneros Lueckisporites
e Corisaccites, com as consistentes co-ocorrências dos genêros Hamiapollenites,
Tornopollenites e Vittatina. Os esporos com afinidades pteridofíticas, se apresentam em
frequências relativamente altas em alguns níveis da seção. Entretanto são pouco
UN
IDA
DE
CARÁTER DAS FÁCIES
CONJUNTO DE FÁCIES
ASSOCIAÇÃO DE FÁCIES
OBSERVAÇÕES INTERPRETAÇÃO
SUPE
RIO
R
Fácies sedimentares
finas
Pl, Pm
I
Planície de inundação
Ambiente Fluvial/Lacustre
APhi, Ap, Pl Canal fluvial e Barra
de Pontal
Ap, Am Crevasse splay
INFE
RIO
R
Fácies sedimentares
grossas Cma, Cmf II Fluxo de detritos Leques aluviais
49
diversificados, com predomínio dos gêneros Punctatisporites, Verrucosisporites e
Calamospora. As formas monossacadas e bissacadas não estriadas (Potonieisporites,
Plicatipollenites e Limitisporites) são constituintes menores da associação. Além disso,
detectou-se a presença comum de algas (Botryococcus) indicativas de agua doce e salobra.
Não foram detectados componentes do paleomicroplancton marinho (acritarcos) na
associação.
A palinoflora recuperada é essencialmente a mesma que a detectada por Playford &
Dino (2000b) para a Formação Andirá e indicativa de idade Neopermiana. Igualmente
apresenta grande semelhança com a associação presente na parte superior da Formação Pedra
de Fogo da Bacia do Parnaíba (Dino et al., 2002). Além disso, mostra estreita correlação com
associações de idade Permiano Superior registradas em várias partes do mundo tais como:
África (Jardiné, 1974; Broutin et al., 1990); Oriente Médio (Broutin et al., 1995) e Oeste da
Europa (Visscher, 1973, 1974, 1980).
As espécies mais conspícuas da palinozona Tornopollenites toreutos (Playford &
Dino, 2000b) são: Tornopollenites toreutos, Hamiapollenites andiraensis, H. karooensis e
Verrucosisporites insuetos. No Brasil estas espécies só foram registradas, até o momento,
com ocorrências bastante comuns no terço superior da Formação Pedra de Fogo (Bacia do
Parnaíba – Dino et al., 2002) e da Formação Andirá (Bacia do Amazonas – Playford & Dino,
2000b). Na Bacia do Paraná estas espécies estão virtualmente ausentes. Balarino (2014) criou
a palinozona de associação Tornopollenites toreutos – Reduviasporonites chalastus (TC),
reconhecida nos estratos da Formação Tunas (Claromecó Basin – Argentina). Esta palinozona
apresenta essencialmente as mesmas espécies diagnósticas identificadas por Playford & Dino
(2000b), e a autora traça uma correspondência temporal com as palinozonas: Bacia do
Paraná – Brasil (possível correlação com a parte superior da palinozona de intervalo
Lueckisporites virkkiae (Lv) de Souza & Marques – Toigo (2005). Ressalta-se aqui que
Playford & Dino (2000b) consideram que a palinozona Tornopollenites toreutos situa-se
estratigraficamente acima da palinozona (Lv). Bacia do Paraná – Uruguai (correlação com a
porção basal da palinozona de associação Striatoabieites anaverrucosus–Staurosaccites
cordubensis (AC) de Beri et al. (2011). Bacia do Chaco-Paraná (correspondência com a
palinozona de associação Striatites (S) de Gutiérrez et al. (2003). Bacias do Centro-Oeste –
Argentina (correlação com a parte superior da palinozona de associação Lueckisporites-
Weylandites (LW) de Césari & Gutiérrez (2001). Para demais correspondências com
palinozonas definidas em sequências do Permiano Superior ver Playford & Dino (2000b –
fig.4).
50
Em termos de idade, todas estas palinozonas são consideradas, em função das espécies
presentes como sendo de idade Guadalupiano – Lopingiano, ratificando assim a idade
diagnosticada por Playford & Dino (2000b) para a Formação Andirá.
Em termos ambientais as evidências sedimentológicas e palinológicas indicam que o
paleoambiente predominante durante a deposição da Unidade Superior era quente e seco. A
abundancia dos grãos de pólen bissacados-taeniados afins às coníferas indicam condições
quentes em ambientes áridos a semi-áridos.
51
400,22Estéril. Sem resíduo
orgânico
406,18Estéril. Sem resíduo
orgânico
408,11Estéril. Sem resíduo
orgânico411,75 • • • • •414,90 • • • • • • • • •417,50 • • • • • • • • •419,42 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Resíduo orgânico rico
em MOA globosa
421,50 • • • • Res. Orgânico rico em MOA oxidada
423,40
428,53
433,82 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •441,50 • • • • • • • • • • • • • • • • • • •443,96
446,85
453,42
459,25 • • • • • • • • • •461,40 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •465,95
Estéril. Sem resíduo orgânico
472,96 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •Rico resíduo orgânico amorfo + lenhoso algo
carbonizado475,95 • • • • • • •479,90 • • • • • • •482,00 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •490,00 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •496,20 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •502,20 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •507,75 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •523,00527,75538,02567,90571,85574,30578,09590,50616,95
Luec
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Raro resíduo orgânico amorfo + lenhoso algo
carbonizado
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Estéril. Sem resíduo orgânico
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Raro resíduo orgânico lenhoso
Rico resíduo orgânico amorfo + lenhoso algo
carbonizado
Estéril. Sem resíduo orgânico
PA
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Raro resíduo orgânico lenhoso
Estéril. Raro resíduo orgânico lenhoso
carbonizado
Resíduo orgânico rico em MOA globosa
Tabela 4 Ocorrências dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43, com a atribuição da palinozona e idade inferidas.
52
Figura 10 Fotomicrografia dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43. 1, 2, 3. Punctatisporites sp. aff. P. gretensis Balme & Hennelly, 1956. 1, 2, VP, FM; 3, FP; 4. Punctatisporites sp. Balme & Hennelly, 1956. VL; 5. Verrucosisporites insuetus Playford & Dino, 2000. VP; 6. Verrucosisporites sp. VL; 7, 8. Laevigatosporites vulgaris (Ibrahim) Ibrahim, 1933. VP; 9. Laevigatosporites minor Loose, 1934. VP. Abreviações: VP, vista proximal; VL, vista lateral; FM, foco mediano; FP, foco proximal.
Figura 11 Fotomicrografia dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43. 1, 2. Cycadopites sp. cf. C. follicularis Wilson & Webster, 1946. 1, VD; 2. FM; 3. Plicatipollenites malabarensis (R. Potonié & Sah) Foster, 1975. FM; 4. Limitisporites sp. VP; 5. Pteruchipollenites sp. FM; 6. Staurosaccites cordubensis Archangelsky & Gamerro, 1979 FM. 7. Corisaccites alutas Venkatachala & Kar, 1966, FM; 8. Lueckisporites virkkiae, R. Potonié & Klaus emend. Clarke, 1965. FM; 9. Vittatina sp. aff. V. fasciolata, 1934 (Balme & Hennelly) Bharadwaj, 1962. VP. Abreviações: VD, vista distal; VP, vista proximal; FM, foco mediano.
53
Figura 12 Fotomicrografia dos palinomorfos identificados nas amostras do furo PBAT-15-43. 1. Vittatina vittifera (Luber) Samoilovich 1953. FM; 2. Vittatina subsaccata Samoilovich, 1953. VP; 3. Vittatina costabilis Wilson, 1962. FM; 4. Hamiapollenites karroensis (Hart) Hart, 1964, FM; 5. Hamiapollenites andiraensis Playford & Dino, 2000. FM; 6. Hamiapollenites sp. cf. H. fusiformis Marques-Toigo emend. Archangelsky & Gamerro, 1979. FM; 7, 8, 9. Tornopollenites toreutos Morgan, 1972. FM. Abreviações: VP, vista proximal; FM, foco mediano.
6 Modelo Deposicional
As fácies sedimentares identificadas para as formações Andirá (Unidade Superior) e
Arari (Unidade Inferior) no furo de sondagem PBAT-15-43 estudado, bem como a relação de
contato entre elas, sugerem os processos de deposição e eventos relacionados abaixo.
A deposição das fácies grossas maciças (Cma e Cmf) da Formação Arari, pode ser
associada a atuação de fluxos gravitacionais de detritos em sistemas de leques aluviais. Na
Bacia do Amazonas, o desenvolvimento dos leques pode ser relacionado as fases de
soerguimento e de continentalização, os quais estão associados à mudanças climáticas e a
orogenia Tardi-Herciniana (Figura 13A). Esses processos induziram a regressão marinha e
resultou no retrabalhamento de pacotes de arenitos, siltitos, halitas e anidritas cristaloblásticas
da Formação Nova Olinda, que foram soerguidos nas bordas da bacia e redepositados nas
áreas mais centrais (Szatmari et al., 1975; Silva, 1996; Cunha et al., 2007). A deposição foi
contínua e resultou no empilhamento de camadas métricas, com variações no tamanho e
quantidade de clastos, que definem um tênue padrão de estratos plano-paralelos. A ausência
de estruturas internas pode ser resultante de transporte dos clastos sob alta viscosidade, em
função do elevado conteúdo de matriz, comum em depósitos gravitacionais (Rossetti, 1999).
Posteriormente, a bacia passou por um período de soerguimento, com erosão parcial do
54
sistema de leques e desenvolvimento de discordância (Figura 13B). Nova fase de subsidência
na bacia foi marcada pela gradativa da conexão com o mar aberto e o estabelecimento de
condições cada vez mais continentais, de clima árido, com a deposição de camadas detríticas
da Formação Andirá (Figura 13C). Estes depósitos, carreados por águas continentais diluíram
as salmouras bacinais, criando condições pseudo-marinhas (Szatmari et al., 1975). As
litofácies individualizadas no furo estudado, com predominância de pelitos (fácies Pm, Pl) e
arenitos (fácies Am, Ap, APhi) subordinados, são indicativas de ambiente fluvial/lacustre,
cujo material foi depositado por processos trativos e suspensivos em canal fluvial, planície de
inundação (incluindo lagos) e diques marginais. A laminação heterolítica inclinada (fácies
APhi) é indicativa de deposição de barras em pontal em sistema meandrante.
7 Discussões e Conclusões
No intervalo estudado do furo PBAT-15-43 foram definidas 2 conjuntos distintos de
fácies sedimentares, que permitiram a individualização das unidades superior e inferior. A
inferior é constituída por fácies grossas (Cma e Cmf), as quais foram associadas a deposição
por fluxos gravitacionais em ambiente de leques aluviais, desenvolvidos durante a orogenia
Tardi-Herciniana. A superior, composta por fácies finas (Pl, Pm, Am, Ap e Aphi), é
representativa de paleoambiente fluvial meandrante (canal, planície de inundação-lagos e
crevasse splay).
Dados palinológicos da unidade Superior permitiram posicioná-la no Permiano
Superior, sendo portanto, associada à Formação Andirá. Este dado corrobora com os estudos
palinológicos sobre esta unidade, obtidos por Daemon & Contreiras (1971), Picarelli &
Quadros (1992) e Playford & Dino (2000). Além disso, a presença de algas de água doce (a
salobra) e a ausência de palinomorfos marinhos corroboram com o paleoambiente fluvial
proposto neste estudo, bem como nos trabalhos anteriores de Caputo et al. (1972), Szatmari et
al. (1975), Santos et al. (1975), Caputo (1984), Matsuda et al. (2004), Cunha et al. (2007) e
Caputo (2014). Como não foi obtida idade para a unidade inferior, devido seu posicionamento
estratigráfico e fácies sedimentares, ela foi associada neste estudo à Formação Arari,
corroborando com os estudos estratigráficos de Szatmari et al. (1975), Matsuda et al. (2004),
Cunha et al. (2007) e Caputo (2014).
55
Figura 13 Bloco diagrama do modelo deposicional proposto para as formações Andirá e Arari, com base nos dados de litofácies e palinológicos obtidos no furo PBAT-15-43, da região de Autazes-AM. A) No Permiano, a bacia sofreu soerguimento com a orogenia
tardi-herciniana, que resultou na regressão marinha e deposição de leques aluviais da Formação Arari por meio de fluxos de detritos nas porções mais centrais da bacia; B) Novo soerguimento provocou erosão parcial dos leques com desenvolvimento de superfície
erosiva; C) Nova fase de subsidência marcou o início da continentalização da bacia, com a implantação do sistema flúvio-lacustre e, consequentemente, deposição de sedimentos pelíticos e arenosos da Formação Andirá, com fácies características de ambientes de canal,
planície de inundação e dique marginal, relacionado a um sistema fluvial meandrante.
56
8 Agradecimentos
O autor agradece ao CAPES pelo apoio financeiro e implementação da bolsa de
estudo, assim como a Universidade Federal do Amazonas (UFAM) e o Programa de Pós-
Graduação em Geociências (PPGGEO) pela infraestrutura oferecida. Em particular, a empresa
Potássio do Brasil pela disponibilização dos testemunhos de sondagem e informações
geológicas dos relatórios internos.
9 Referências Balarino, M.L. 2014. Permian palynostratigraphy of the Claromecó Basin, Argentina. Alcheringa: An
Australasian Journal of Palaeontology, 38: 1-21.
Beri, Á.; Gutiérrez, P.R.; Cernuschi, F. & Balarino, M.L. 2004. Palinoestratigrafía del Pérmico de
Cuenca Paraná, Uruguay. Actas del 11° Reunião de Paleobotânicos e Palinólogos, Gramado, 29.
Beri, Á.; Gutiérrez, P.R. & Balarino, M.L. 2011. Palynostratigraphy of the late Palaeozoic of Uruguay,
Paraná Basin. Review of Palaeobotany and Palynology, 167: 16–29.
Bristow, C.S.; Skelly, R.L. & Ethridge, F.G. 1999. Crevasse splays from the agradding sand-bed
braided Niobara River, Nebraska: effect of base-level rise. Sedimentology, 46: 1029-1047.
Bull, W.B. 1977. The aluvial fan environment. Progress in Physical Geograph, 1: 222-270.
Caputo, M. V.; Rodrigues, R. & Vasconcelos, D. N. N. 1972. Nomenclatura estratigráfica da Bacia do
Amazonas: histórico e atualização. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 26, Belém,
1972, Anais. São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 3: 35-46.
Caputo, M. V. 1984. Stratigraphy, tectonics, palaeoclimatology and palaeogeography of northern
basins of Brasil. University of California, Santa Barbara, Thesis (PhD), 586p.
Caputo, M.V. 2014. Bacia do Amazonas, tectônica e magmatismo. ResearchGate. Preparado para a
ANA, 151p.
Collinson, J.D. 1996. Alluvial sediments. In: READING, H.G. Sedimentary environments: processes,
fácies and stratigraphy. Blackwell Science. Oxford, p. 37-82.
Cunha, P.R.C.; Gonzaga, F.G.; Coutinho, L.F.C. & Feijó, F.J. 1994. Bacia do Amazonas. Boletim de
Geociências da Petrobras, 8 (1): 47-55.
Cunha, P.R.C.; Melo, J.H.G. & Silva, O.B. 2007. Bacia do Amazonas. Rio de Janeiro, Brasil, Boletim
de Geociências da Petrobras, 15 (2): 227-251.
Daemon, R.F. & Contreiras, C.J.A. 1971. Zoneamento palinológico da Bacia do Amazonas. São
Paulo, Anais do XXV Congresso Brasileiro de Geologia, 3: 79-88.
Elliott, T. 1986. Deltas. In: READING, H.G. (Ed.), Sedimentary Environments and fácies. Blackwell
Scientific Publications, Oxford, p. 113-154.
Fambrini, G.L.; Almeida, R.P. & Fragoso-César, A.R.S. 2006. Estratigrafia e evolução
paleogeográfica do Grupo Santa Bárbara (Ediacarano) na Sub-Bacia Camaquã Ocidental, Rio Grande
57
do Sul, Brasil. Revista Brasileira de Geociências, 36 (3): 550-565.
Gonçalves Jr, E.S. 2013. Terraços fluviais quaternários das regiões de Careiro-da-Várzea,
Manaquiri, Careiro-Castanho e Autazes, Amazônia Central. Universidade Federal do Amazonas,
Dissertação de Mestrado, 127 p.
Gross, M.; Piller, W.E.; Ramos, M.I. & Paz, J.D.S. 2011. Late Miocene sedimentary environments in
south-western Amazonia (Solimões Formation; Brazil). Journal of South American Earth Sciences,
32: 169-181.
Gutiérrez, P.R.; Archangelsky, S. & Césari, S.N. 2003. Contribución al conocimiento palinológico del
Pérmico del pozo UTAL-La Estrella 1, Cuenca del Colorado, Plataforma argentina. In: 3° SIMPOSIO
ARGENTINO DEL PALEOZOICO SUPERIOR, La Plata, Argentina, Resúmenes, 15.
Kistler, P. 1954. Historical Résumé of the Amazon Basin. PETROBRAS/Renor, Belém. Internal
Report,
Lindholm, R.C. 1987. A pratical approach to sedimentology. 1ª ed. London, Allen & Unwin. 37 p.
Lowe, D.R. 1975. Water escape structures in coarse-grained sediments. Sedimentology, 22 (2):157-
204.
Matsuda, N.S.; Dino, R. & Wanderley Filho, J.R. 2004. Revisão litoestratigráfica do Grupo Tapajós,
Carbonífero Médio - Permiano da Bacia do Amazonas. Boletim de Geociências da Petrobras, 12 (2):
435-441.
Miall, A.D. 1992. Alluvial deposits. In: WALKER, R.G., JAMES, N.P. (Eds.). Facies Models.
Response to Sea Level Change. Geological Association of Canada, Ontario, p. 119-142.
Miall, A.D. 1996. The Geology of Fluvial Deposits: Sedimentary Facies, Basin Analyses, and
Petroleum Geology. Springer Verlag, 582 p.
Mills, P.C. 1983. Genesis and diagnostic value of soft-sediment deformation structures: a review.
Sedimentary Geology, 35: 83-104
Nichols, G. 2009. Sedimentology and Stratigraphy. Library of Congress Catalog in Publication Data.
419 p.
Phipps, D. & Playford, G. 1984. Laboratory techniques for extraction of palynomorphs from
sediments. Papers of Department of Geology, University of Queensland, 11: 1-23.
Picarelli, A.T. & Quadros, L.P. 1992. Bioestratigrafia do Carbonífero e Permiano das bacias do
Amazonas, Solimões, Acre e Parnaíba, com base em fusulinídeos, Palinologia e conodontes. Rio de
Janeiro. In: PETROBRAS/CENPES (Relatório Interno).
Playford, G. & Dino, R. 2000a. Palynostratigraphy of upper Palaeozoic strata (Tapajós Group),
Amazonas Basin, Brazil: part one. Palaeontographica Abt. B., 255 (1-3): 1-46, pl. 1-13.
Playford, G. & Dino, R. 2000b. Palynostratigraphy of upper Palaeozoic strata (Tapajós Group),
Amazonas Basin, Brazil: part two. Palaeontographica Abt. B., 255 (4-6): 87-145, pl. 1-14.
Potássio do Brasil. 2014. Relatório Final Positivo Único de Pesquisa – Sais de Potássio, Setembro
2014, 286 p.
58
Reineck, H.E. & Singh, I.B. 1973. Depositional Sedimentary Environments. New York, Springer-
Verlag. 439 p.
Reineck, H.E. & Singh, I.B. 1980. Deposicional Sedimentary Environments. New York, Springer-
Verlag. 551 p.
Reis, N. J. & Ferreira, A.L. 2006. Geologia e recursos minerais do estado do Amazonas. Rio de
Janeiro: CPRM; CIAMA, 2006. Programa Geologia do Brasil. 125 p.
Rozo, M. G.; Nogueira, A.C.R. & Truckenbrodt, W. 2012. The anastomosing pattern and the
extensively distributed scroll bars in the middle Amazon River. Journal of South American Earth
Sciences, 37: 1471-1488.
Shultz, E.H. 1984. Subaerial debris-flow deposition in the Upper Paleozoic Cutler Formation, western
Colorado. Journal of Sedimentary Petrology, 54: 759-772.
Soares, E.A.A.; Tatumi, S.H. & Riccomini, C. 2010a. OSL age determinations of pleistocene fluvial
deposits in central Amazonia. Academia Brasileira de Ciências, 82 (3): 14-9.
Szatmari, P.; Carvalho, R.S & Simões, I.A. 1975. Evaporitos na Bacia do Amazonas. Rio de Janeiro,
PETROBRAS. DEXPRO, p. 1281 (PETROBRAS. SIEX 103-5054).
Thomas, R.G.; Smith, D.G.; Wood, J.M.; Visser, J.; Calverley-Range, E.A. & Koster, E.H. 1987.
Inclined heterolithic stratification - terminology, description, interpretation and significance.
Sedimentary Geology, 53: 123-179.
Tucker, M.E. 2003. Sedimentary rocks in the field. England, John Wiley & Sons. 234 p.
Visscher, H. 1973. The Upper Permian of Western Europe – a palynological approach to
chronostratigraphy. In: LOGAN, A. & HILLS, L.V. (eds). The Permian and Triassic Systems and
their Mutual Boundary. Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoirs, 2, 200–219.
Visscher, H. 1980. Aspects of a palynological characterisation of Late Permian and Early Triassic
‘standard’ units of chronostratigraphical classification in Europe. In: PROCEEDINGS OF THE IV
INTERNATIONAL PALYNOLOGICAL CONFERENCE, 1976–77, Lucknow, India, 2. Birbal Sahni
Institute, Lucknow, p. 236–244.
Walker, R.G. 1992. Facies, facies models and modern stratigraphic concepts. In: WALKER, R.G. &
JAMES, N.P., (eds). Facies Models - Response to sea Level Change. Geological Association of
Canada, p. 1-14.
Williams, D.M. 1976. Clastic dykes from the Precambrian Porsangerfjord Group, North Norway.
Geological Magazine, 113 (2): 169-176.
Wood, G.D.; Gabriel, A.M. & Lawson, J.C. 1996. Palynological techniques-processing and
microscopy. In: JANSONIUS, J., MCGREGOR, D.C. (eds.). Palynology: Principles and Applications,
1. American of Stratigraphic Palynologists Foundation, Dallas, Texas, p. 29-50.
59
Apêndice 1 Registro das espécies ilustradas da Formação Andirá recuperadas do furo PBAT-1543.
Espécies Estampa / Figura
Profundidade (metros)
Número da Lâmina
England Finder
Punctatisporites sp. aff. P. gretensis 1/1 507,75 17098 C30/2
Punctatisporites sp. aff. P. gretensis 1/2 507,75 17098 F19/4
Punctatisporites sp. aff. P. gretensis 1/3 433,82 17083 Q43/1
Punctatisporites sp. 1/4 507,75 17098 M35
Verrucosisporites insuetus 1/5 502,20 17097 N32/4
Verrucosisporites sp. 1/6 419,42 17071 O37/2
Laevigatosporites vulgaris 1/7 419,42 17071 K38/1
Laevigatosporites vulgaris 1/8 433,82 17083 S42/3
Laevigatosporites minor 1/9 502,20 17097 F32/2
Cycadopites sp. cf. C. follicularis 2/1 502,20 17097 L37/1
Cycadopites sp. 2/2 507,75 17098 J32/3
Plicatipollenites malabarensis 2/3 507,75 17098 P32/1
Limitisporites sp. 2/4 461,40 17089 S27/3
Pteruchipollenites sp. 2/5 433,82 17083 R34/2
Corisaccites alutas 2/6 461,40 17089 B46/1
Corisaccites alutas 2/7 433,82 17083 K41/3
Lueckisporites virkkiae 2/8 502,20 17097 J45/2
Vittatina sp. aff. V. fasciolata 2/9 433,82 17083 G32
Vittatina vittifera 3/1 496,20 17096 L34/3
Vittatina subsaccata 3/2 461,40 17089 M21/3
Vittatina costabilis 3/3 507,75 17098 P46/4
Hamiapollenites karroensis 3/4 507,75 17098 R31/1
Hamiapollenites andiraensis 3/5 496,20 17096 L32
Hamiapollenites sp. cf. H. fusiformis 3/6 507,75 17098 R36/1
Tornopollenites toreutos 3/7 496,20 17096 C51/3
Tornopollenites toreutos 3/8 419,42 17071 P46
Tornopollenites toreutos 3/9 461,40 17089 Q21/1
60
CAPÍTULO IV
6 FÁCIES DEFORMADAS – UNIDADE SUPERIOR No intervalo estudado do furo PBAT-15-43 foram individualizadas três litofácies,
segundo a metodologia de Walker (1992, 2006) agrupadas na unidade Superior, compostas
por Pelito Deformado – Pd, Arenito Deformado – Ad e Ritmito Deformado – Rd) (Tabela 1 e
Figura 2).
Tabela 1: Resumo das fácies sedimentares deformadas da Unidade Superior.
6.1 Pelito Deformado (Pd)
Esta fácies é constituída predominantemente por pelito com delgadas intercalações de
lâminas de areia muito fina, cuja associação definem estruturas de sobrecarga, como
laminação convoluta, almofada e pseudonódulo (ball and pillow), dique clástico e mistura
irregular de materiais (Figuras 13A-T). As laminações convolutas são formadas por
microdobras anticlinais assimétricas e, por vezes, irregulares (Figuras 13A-I). Os
pseudonódulos caracterizam-se por porções milimétricas de areia muito fina, na forma de
Fácies Litologia Estruturas sin e pós-
deposicionais
Outras
Características Contatos
Interpretação
dos Processos
Fáci
es S
edim
enta
res S
in e
Pós
-dep
osic
iona
is (D
efor
mad
as)
Pd
Pelito deformado,
coloração cinza
com tonalidade
esverdeada
Laminação
convoluta, estrutura
em chama, ball and
pillow, dique clástico
e mistura de materiais
Falhas deslocando
lâminas, gerando
brechação
Contatos superior e
inferior irregular
marcado por feição
de sobrecarga com
as fácies Am e Pm
Sedimentação
rápida gerando
sobrecarga e/ou
atividade sísmica
Ad
Arenito muito
fino a fino de
coloração bege a
rosado
Laminações
convolutas e misturas
de materiais
Falhas deslocando
a laminação
(gerando
brechação) e
preenchidas por
carbonatos
Contatos superior e
inferior irregular
marcado por
feições de
sobrecarga com as
fácies Pl e Ap
Sedimentação
rápida gerando
sobrecarga e/ou
atividade sísmica
Rd
Intercalações de
arenito bege fino
e pelito marrom
Laminação
convoluta, ball and
pillow, mistura de
material e dique
clástico
Falhas deslocando
a laminação
(gerando
brechação)
Contatos superior e
inferior marcado
por feições de
sobrecarga com as
fácies Ap e Pm
Sedimentação
rápida gerando
sobrecarga e/ou
atividade sísmica
61
bolas concêntricas que penetram no pelito (Figuras 13H-L). Os diques clásticos, com até 10
cm de comprimento, não exibem estrutura interna e deformam a laminação ao redor (Figuras
13I, M-N). Misturas irregulares de arenito e pelito, de diversos tamanhos (Figuras 13F e L).
Localmente, microfalhas deslocam e quebram as laminações, gerando porções brechadas,
onde predominam intraclastos subangulosos a angulosos de arenitos e pelitos, de tamanhos
variados (milimétricos a centimétricos) (Figuras 13N-T).
Figura 13: Fácies Pd. A – I) Laminações convolutas (Lc) com dobras assimétricas e irregulares; H – L) Feições de sobrecarga (Sc) e ball and pillow (Bp); I, M-N) Diques clásticos arenosos de formas irregulares (Dc); F-L) Misturas das litofácies arenito e pelito (Mm); N – T) Lâminas rompidas (Rl) por microfalhas (F), gerando brechação (Bre).
6.2 Arenito Deformado (Ad)
Esta fácies, constituída predominantemente por arenito com intercalações de pelito,
exibe principalmente laminações convolutas (Figuras 14A e C). Associado ocorrem feições de
62
sobrecarga na interface arenito-pelito bem como porções irregulares (com cerca de 8 cm de
diâmetro) de misturas entre as litofácies de arenitos e pelitos (Figura 14B). Localmente,
ocorrem concentrações irregulares de anidrita, que variam de 1 a 8cm, que por vezes,
mostram-se seccionadas por delgados diques clásticos arenosos (Figura 14B). Microfalhas,
subverticais, quebram, deslocam e rotacionam os planos de laminação, gerando brechações
(Figuras 14C e D). Planos de fraturas são também observados, preenchidos por carbonato
(Figura 14D). Esta fácies exibe contatos superior e inferior marcados por feições de
sobrecarga com as fácies Pl e Ap.
Figura 14: Fácies Ad. A e C) Arenito com laminações convolutas irregulares (Lc); B) Mistura das litofácies arenito-pelito e concentrações irregulares de anidrita dispersos (Anh), que localmente mostra-se seccionado por dique (Dc); C) Laminações rompidas (Rl) e deslocadas por microfalhas (F) gerando brechação (Bre); D) Porção brechada (Bre) definida por laminas de arenito quebradas e rotacionadas por microfraturas (Fr), onde os planos mostram-se preenchi dos por minerais carbonáticos.
6.3 Ritmito Deformado (Rd)
Nesta fácies, composta de intercalações delgadas de lâminas de arenito fino e pelito,
ocorrem feições de sobrecarga, definida por afundamentos de lâminas de arenitos nos pelitos,
além de feições de ball and pillow; porções irregulares de misturas de arenitos e pelitos,
diques clásticos e microfalhas que deslocam as laminações (Figuras 15A-C). Em geral,
ocorrem porções brechadas com clastos subangulosos de pelitos e arenitos. Esta fácies exibe
contatos superior e inferior irregulares, marcados por feições de sobrecarga entre as fácies Ap
e Pm.
63
Figura 15: Fácies Rd. A) Feições de sobrecarga na interface arenito-pelito (S) e ball and pillow (Bp); B) Dique clástico (Dc) e planos de microfalhas (F) quebrando e rompendo as lâminas de arenito; C) Feições de sobrecarga (S) e misturas irregulares (Mm) de arenito e pelito.
Interpretação das Fácies Deformadas
Laminações convolutas, pseudonódulos (ball and pillow), diques clásticos e misturas
de materiais definem as fácies deformadas Pd, Ad e Rd (Figuras 16 e 17). As laminações
convolutas são interpretadas como sin-sedimentares em sistemas aquosos, muitas vezes
desenvolvidas por influência da sobrecarga e intensa atividade gravitacional, que gera
também pseudonódulos (ball and pillow) (Allen, 1977; Owen, 1987). Do mesmo modo, Lowe
(1975) associa o desenvolvimento das feições de sobrecarga unicamente a instabilidade
gravitacional, que deforma suavemente a laminação, sem produzir liquefação. Laminações
convolutas e pseudonódulos, abundantes na Unidade Superior deste estudo, foram
comparadas às classificações propostas por Allen (1977) e Owen (1987), conforme ilustrado
nas Figuras 16A-F.
Diques clásticos e misturas irregulares de materiais são relacionados a processos de
liquefação e fluidização, com escape de fluidos durante a compactação e consolidação dos
sedimentos (Rossetti, 1999). Em geral, essas estruturas são associadas a deformação
penecontemporânea e compreendem camadas sedimentares perturbadas, distorcidas ou
deformadas no momento ou logo após a deposição dos sedimentos (Reineck & Singh, 1980).
Geralmente, tais deformações são de caráter local, confinadas a uma camada única entre
camadas não deformadas (Reineck & Singh, 1980). Diversos estudos (Lowe, 1975; Allen,
1984; Owen, 1987; Rossetti, 1999), relacionam às estruturas deformacionais em sedimentos
inconsolidados a mudanças de pressão dos poros em função do escape instantâneo de fluidos
durante eventos de fluidificação e liquefação. Da mesma forma, os estudos de Lowe (1975),
64
Allen (1984), Owen (1987), Lindholm (1987), Cojan & Thiry (1992), Rossetti (1999),
Rossetti & Góes (1999), Moretti (1999), Rossetti & Santos Jr. (2003), Castro (2002),
Fambrini et al. (2006), Chamani (2011), Soares et al. (2013), associam a gênese das estruturas
deformacionais em sedimentos inconsolidados à atividade sísmica, particularmente à
terremotos de magnitude média a alta (m>6.5 Richter). Diques clásticos são estruturas
relacionadas ao escape ascendente da água, desencadeados também por choques sísmicos
(Tucker, 2003).
Laminações quebradas, rotacionadas e brechadas são associadas por Sims (1975),
Sieh (1978), Williams (1976), Weaver (1976) e Mills (1983) a processos pós-deposicionais,
onde a liquefação e/ou fluidização foram provocadas por choques sísmicos. A sequência de
Seilacher (1969) mostra as fases de desenvolvimento de sismito (Figura 17A), as quais foram
relacionadas as porções brechadas descritas na Unidade Superior deste estudo (Figuras 17B e
C). O desenvolvimento de ball and pillow tem sido relacionado a processos de afundamento
de camadas arenosas em movimentos descendentes, empilhados em matriz argilosa (Allen,
1977) (Figura 16A).
Figura 16 Associação das principais estruturas descritas na Unidade Superior. A-B) Feições de sobrecarga e sua comparação com as estruturas (simples e pendulares) da classificação de Owen (1987); C-D) Laminações convolutas e sua comparação com os tipos descritos na classificação de Allen (1977); E-F) Microdobras e sua comparação com as estruturas multicamada e interpenetrativa descritas por Allen (1977).
65
Figura 17: A) Sequência idealizada por Seilacher (1969) para o desenvolvimento de sismito: 1) Zona liquefeita (soupy zone); 2) Zona fragmentada (rubble zone); 3) Zona segmentada (segmented zone); 4) Sedimento não perturbado. Os Detalhes B e C mostram zonas fraturadas e brechadas, com rotação de laminas, que se assemelham as zonas 2 e 3 de Seilacher (1969).
7 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA A análise granulométrica foi realizada em três amostras da Formação Andirá (Unidade
Superior) (Tabela 02) com base nas fórmulas de Folk & Ward (1957). A granulometria
predominante é de areia muito grossa, com variação até grossa (amostras PB-03G e PB-04G)
e grânulos (amostra PB-05G), que define uma seleção moderada (Figuras 18 A-C).
Tabela 2: Intervalos granulométricos das três amostras da Formação Andirá (Unidade Superior).
Figura 18: A-C) Histogramas de frequência das amostras PB-03G, PB-04G e PB-05 (Unidade Superior), com posicionamento estratigráfico indicado na Figura 4.
Intervalos granulométricos (mm)
AMOSTRAS 1 0,71 0,5 0,35 0,25 0,177 0,125 0,088 0,062 0,04
PB-03G 2,66 0,43 2,65 21,7 54,18 51,48 0,91 3,6 17,87 5,16
PB-04G 5,59 2,14 17,17 49,25 64,72 23,88 10,01 0,95 5,9 1,2
PB-05G 12,59 4,81 22,81 22,53 22,29 21,93 30,91 0,17 12,98 8,97
66
8 ANÁLISE DE MINERAIS PESADOS Os arenitos da Unidade Superior contém uma assembleia mineralógica constituída por
zircão, turmalina, granada, cianita, estaurolita, silimanita, topázio e monazita, conforme
ilustrado na Figura 19. A seguir são descritas as principais características dos minerais
pesados transparentes encontrados:
Zircão (Zr): Os grãos de zircão são incolores e amarelados, geralmente arredondados
e, subordinadamente, ocorrem em formas prismáticas euedrais/subedrais. Caracterizam-se
pelo relevo alto e birrefringência alta.
Turmalina (Tu): Predominam grãos de coloração verde-oliva e marrom, que variam de
subarredondados a arredondados e, subordinadamente, prismáticos. Possui um relevo
moderado, intenso pleocroísmo e birrefringência média.
Granada (Gr): Presente com certa abundância em todas as lâminas observadas, onde os
grãos são incolores, levemente esverdeados, relevo forte, variando de prismáticos (com
facetas) a subangulosos.
Cianita (Ci): Consiste de grãos incolores, raramente azulados, geralmente prismáticos,
contendo partições perpendiculares ao alongamento e birrefringência moderada.
Sillimanita (Sl): Ocorre em grãos incolores, geralmente prismáticos (por vezes com
bordas quebradas) a angulosos, exibindo aspecto fibroso. Birrefringência baixa a moderada.
Estaurolita (Es): Predominam grãos de coloração amarelada, por vezes, com
tonalidades amarelo-avermelhada. Os grãos são geralmente irregulares, variando de
subangulosos a angulosos, com raros grãos arredondados e baixa birrefringência.
Topázio (To): Os grãos são incolores, angulosos a sub angulosos. Possui um relevo
baixo, apresenta pequenas identações e de baixa birrefringência.
Monazita (Mo): Grãos de coloração amarelada, subarredondados. Possui relevo forte,
pleocroísmo muito fraco nos tons de amarelo, extinção quase reta e birrefringência forte.
Figura 19: Assembleia de minerais pesados da Unidade Superior (Formação Andirá): Zircão – Zr (prismático e subarredondados), Turmalina – Tu (amarela a esverdeada), Granada – Gr, Monazita – Mo, Cianita – Ci, Silimanita – Sl, Topázio – To e Estaurolita – Es.
67
9 ANÁLISE POR DIFRAÇÃO DE RAIOS X Foram analisadas, por difração de raio x (rocha total), 22 amostras das unidades
Inferior (Formação Arari) e Superior (Formação Andirá), distribuídas uniformemente no furo
PBAT-15-43, conforme ilustrado na Figura 4. Na Unidade Inferior foram analisados a matriz
e os clastos das fácies conglomeráticas, sendo que a mineralogia da matriz arenítica é
constituída por quartzo, calcita, dolomita e rutilo (Figuras 20A, B, C - amostra PB 110Q),
enquanto que os clastos são constituídos unicamente por anidrita (Anh) (Figura 20C - amostra
PB 111Q). Os resultados da Unidade Superior indicam uma mineralogia composta
principalmente por quartzo, calcita, dolomita, caulinita, ilita, feldspato potássico e rutilo para
as fácies pelíticas (Figuras 21 A-F) e quartzo, caulinita e calcita para as fácies areníticas
(Figuras 21 C, F - amostra PB 99Q).
Figura 20: A-C) Difratogramas de raios x da unidade inferior (Arari). A e B mostram a mineralogia da matriz (amostras PB-105Q, PB-107Q, PB-108Q, PB-109Q e PB-110Q), com: quartzo (Qz), calcita (Ca), dolomita (Do) e rutilo (Ru). O detalhe C mostra a mineralogia dos clastos desta unidade (amostra PB-111Q), constituídos unicamente por anidrita (Anh). O posicionamento das amostras é demonstrado na figura 4.
68
Figura 21: A-F) Difratogramas de raios x da unidade superior (Andirá) mostrando a mineralogia de pelitos e arenitos: Quartzo (Qz), calcita (Ca), dolomita (Do), caulinita (Ka), ilita (It), feldspato potássico (FK) e rutilo (Ru). O posicionamento das amostras é demonstrado na figura 4.
69
CAPÍTULO V – DISCUSSÕES E CONCLUSÕES
No intervalo estudado do furo PBAT-15-43 foram definidas 3 conjuntos distintos de
fácies sedimentares, que permitiram a individualização das unidades superior e inferior. A
inferior é constituída por fácies grosseiras (Cma e Cmf), as quais foram associadas a
deposição por fluxos gravitacionais em ambiente de leque aluvial durante a orogenia Tardi-
Herciniana. A superior, composta por fácies finas (Pl, Pm, Am, Ap e Aphi), é representativa
de paleoambiente fluvial meandrante (canal, planície de inundação-lagos e crevasse splay).
Durante a deposição da unidade superior, processos de deformação sin e pós-
deposicionais, podem ter induzidos à liquefação e fluidização que deformaram trechos desta
unidade, com desenvolvimento de laminações convolutas, ball and pillow, estruturas em
chama, diques clásticos e misturas de materiais. Os possíveis mecanismos responsáveis pela
desestabilização e deformação dos sedimentos seriam em função da rápida deposição do
material sobreposto (sobrecarga) e/ou por choque sísmico. A atuação deste último pode ser
corroborada pelos seguinte fatores: a) por ser um evento instantâneo, as estruturas geradas
estão restritas a um único horizonte estratigráfico, b) processos de liquefação e fluidização
são comumente desencadeados a partir de sismos e c) as estruturas de deformação descritas
são de ambiente fluvial e não foram geradas a partir de deslizamentos em rampas.
A recorrência dos níveis deformados intraformacionais, aliada principalmente a
presença de porções brechadas (geradas por microfalhas, rompimento e deslocamento de
lâminas) podem ser indicativos de eventos de paleosismicidade (com magnitude > 6.5
Richter) que ocorreram na Bacia do Amazonas. Registos de atividades sísmicas com tais
estruturas características tem sido descritos nos estudos de Lowe (1975), Allen (1984), Owen
(1987), Lindholm (1987), Rossetti (1999), Rossetti & Góes (1999), Moretti (1999), Castro
(2002), Fambrini et al. (2005), Chamani (2011) e Soares et al. (2013).
Dados palinológicos da unidade Superior permitiram posicioná-la no Permiano
Superior, sendo portanto, associada à Formação Andirá. Este dado corrobora com os estudos
palinológicos sobre esta unidade, obtidos por Daemon & Contreiras (1971), Picarelli &
Quadros (1992) e Playford e Dino (2000). Além disso, a presença de algas de água doce (a
salobra) e a ausência de palinomorfos marinhos corroboram com o paleoambiente fluvial
proposto neste estudo, bem como nos trabalhos anteriores de Caputo et al. (1972), Szatmari
(1975), Santos et al. (1975), Caputo (1984), Matsuda et al. (2004), Cunha et al. (2007) e
Caputo (2014). Como não foi obtida idade para a unidade inferior, devido seu posicionamento
70
estratigráfico e fácies sedimentares, ela foi associada neste estudo à Formação Arari,
corroborando com os estudos estratigráficos de Szatmari (1975), Cunha et al. (2007), Matsuda
et al. (2004) e Caputo (2014).
A assembleia de minerais pesados metaestável (zircão, granada, turmalina, cianita,
sillimanita, estaurolita, topázio e monazita) encontrada para a Formação Andirá, não pôde se
comparada com nenhuma unidade do Grupo Tapajós, devido à falta de dados disponíveis.
Entretanto, essa assembleia difere parcialmente da encontrada nas unidades Siluro-Devoninas
da borda norte da Bacia do Amazonas, que exibem apenas zircão, turmalina, granada, rutilo e
anatásio (possivelmente diagenético), conforme descrito por Santos (2012), Soares (2013) e
Cuervo (2014). Além disso, mostra semelhança mineralógica com a assembleia descrita por
Alves & Soares (2015) para a sequência sedimentar cretácea-neógena sobreposta, que exibe
zircão, turmalina, rutilo, cianita, epidoto, sillimanita, apatita, topázio, hornblenda e estaurolita.
Os dados geoquímicos de rocha total permitiram diferenciar a mineralogia das
formações Arari e Andirá. A primeira, conglomerática, apresenta matriz com quartzo, calcita,
dolomita e rutilo, com clastos exclusivamente de anidrita, enquanto a segunda apresenta nas
fácies pelíticas e areníticas uma mineralogia composta por quartzo, calcita, dolomita,
caulinita, ilita, feldspato potássico e rutilo. Os carbonatos identificados nas duas unidades
podem ser associados à cimentação superimposta, já que ocorrem também como cristais
dispersos e preenchendo planos de fraturas. Dados químicos (ICP-OES e ICP-MS –
Espectrometria de Massa com plasma indutivamente acoplado) obtidos pela Potássio do
Brasil (2014) para o intervalo salino da Formação Nova Olinda (sotoposto ao trecho
estudado), mostram que o mesmo é constituído por halita, calcita e anidrita. Este dado
corrobora com a mineralogia dos clastos de anidrita das fácies conglomeráticas da Formação
Arari, sendo portanto, indicativo de área fonte para a mesma, durante a deposição dos leques
aluviais.
71
CAPÍTULO VI – REFERÊNCIAS
Allen, J.R.L. 1977. The plan shape of current ripples in relation to flow conditions. Sedimentology, 24: 53-62 Allen, J.R.L. 1984. Sedimentary Structures. Their Character and Physical Basis. Elsevier, Amsterdam. 663 p (Developments in sedimentology, vol 30) Alves, L.E.R & Soares, E.A.A. 2015. Análise de Minerais Pesados da Sequência Sedimentar Cretácea-Miocena Aflorante nas Regiões de Manaus e Presidente Figueiredo, Amazonas. Universidade Federal do Amazonas, Programa de Iniciação Científica-PIBIC 2014. Balarino, M. L. 2014. Permian palynostratigraphy of the Claromecó Basin, Argentina. Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology, 38: 1-21. Beri, Á.; Gutiérrez, P.R.; Cernuschi, F. & Balarino, M.L. 2004. Palinoestratigrafía del Pérmico de Cuenca Paraná, Uruguay. Actas del 11° Reunião de Paleobotânicos e Palinólogos, Gramado, 29. Beri, Á.; Gutiérrez, P.R. & Balarino, M.L. 2011. Palynostratigraphy of the late Palaeozoic of Uruguay, Paraná Basin. Review of Palaeobotany and Palynology, 167: 16–29. Bristow, C.S.; Skelly, R.L. & Ethridge, F.G. 1999. Crevasse splays from the agradding sand-bed braided Niobara River, Nebraska: effect of base-level rise. Sedimentology 46: 1029 e 1047. Bull, W.B. 1977. The aluvial fan environment. Prog Phys Geogr 1: 222-270 Camargo, M.G. 2006. Sysgran: um sistema de código aberto para análises granulométricas do sedimento. Res. Bras. Geoc., 36 (2): 371-378. Caputo, M. V.; Rodrigues, R. & Vasconcelos, D. N. N. 1972. Nomenclatura estratigráfica da Bacia do Amazonas: histórico e atualização. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 26, Belém, 1972, Anais. São Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 3: 35-46. Caputo, M. V. 1984. Stratigraphy, tectonics, palaeoclimatology and palaeogeography of northern basins of Brasil. University Califórnia, Santa Bárbara, Thesis (PhD), 586p. Caputo, M.V. 2014. Bacia do Amazonas, tectônica e magmatismo. Preparado para a ANA, 151p. Castro, M.R. 2002. Deformação sin-deposicional em depósitos costeiros e marinhos das formações Tombador e Caboclo, Chapada Diamantina, BA. Revista Brasileira de Geociências, 22: 291-294. Chamani, M.A.C. 2011. Tectônica Intraplaca e Deformação Sinsedimentar Induzida por Abalos Sísmicos: O Lineamento Transbrasiliano e estruturas Relacionadas na Província Parnaíba, Brasil. Universidade de São Paulo, Tese de Mestrado, 207p.
72
Cojan, I. & Thiry, M. 1992. Seismically induced deformation structures in Oligocene shallow-marine and Aeolian oastal sands (Paris Basin). Tectonophysics, 206 (1-2): 79-89. Collinson, J.D. 1996. Alluvial sediments. In: READING, H.G. Sedimentary environments: processes, fácies and stratigraphy. Blackwell Science. Oxford, p. 37-82. Cunha, P.R.C.; Gonzaga, F.G.; Coutinho, L.F.C. & Feijó, F.J. 1994. Bacia do Amazonas. Boletim de Geociências da Petrobras, 8 (1): 47-55. Cunha, P.R.C.; Melo, J.H.G. & Silva, O.B. 2007. Bacia do Amazonas. Rio de Janeiro, Brasil, Boletim de Geociências da Petrobras, 15 (2): 227-251. Daemon, R.F. & Contreiras, C.J.A. 1971. Zoneamento palinológico da Bacia do Amazonas. São Paulo, Anais do XXV Congresso Brasileiro de Geologia, 3: 79-88. Elliott, T. 1986. Deltas. In: READING, H.G. (Ed.), Sedimentary Environments and fácies. Blackwell Scientific Publications, Oxford, pp. 113e154. Fambrini, G.L.; Almeida, R.P. & Fragoso-César, A.R.S. 2006. Estratigrafia e evolução paleogeográfica do Grupo Santa Bárbara (Ediacarano) na Sub-Bacia Camaquã Ocidental, Rio Grande do Sul, Brasil. Revista Brasileira de Geociências, 36 (3): 550-565. Gonçalves Júnior, E.S. 2013. Terraços fluviais quaternários das regiões de Careiro-da-Várzea, Manaquiri, Careiro-Castanho e Autazes, Amazônia Central. Universidade Federal do Amazonas, Dissertação de Mestrado, 127 p. Gross, M.; Piller, W.E.; Ramos, M.I. & Paz, J.D.S. 2011. Late Miocene sedimentary environments in south-western Amazonia (Solimões Formation; Brazil). Journal of South American Earth Sciences, 32: 169-181. Gutiérrez, P.R.; Archangelsky, S. & Césari, S.N. 2003. Contribución al conocimiento palinológico del Pérmico del pozo UTAL-La Estrella 1, Cuenca del Colorado, Plataforma argentina. In: 3° SIMPOSIO ARGENTINO DEL PALEOZOICO SUPERIOR, La Plata, Argentina, Resúmenes, 15. Kistler, P. Historical Résumé of the Amazon Basin. PETROBRAS/Renor, Belém. Internal Report, 1954. Lindholm, R.C. 1987. A pratical approachto sedimentology. 1ª ed. London: Allen & Unwin. 37p. Lowe, D.R. 1975. Water escape structures in coarse-grained sediments. Sedimentology, 22(2):157-204. Mange, M.A. & Maurer, H.F.W. 1992. Heavy Minerals in Colour. London: Chapman & Hall, 147 p. Matsuda, N.S.; Dino, R.; Wanderley Filho, J.R., 2004. Revisão litoestratigráfica do Grupo Tapajós, Carbonífero Médio - Permiano da Bacia do Amazonas. Boletim de Geociências da Petrobras, 12 (2): 435-441.
73
Miall, A.D., 1992. Alluvial deposits. In: WALKER, R.G., JAMES, N.P. (Eds.), Facies Models. Response to Sea Level Change. Geological Association of Canada, Ontario, pp. 119 e 142. Miall, A.D. 1996. The Geology of Fluvial Deposits: Sedimentary Facies, Basin Analyses, and Petroleum Geology. Springer Verlag, 582 p. Mills, P.C. 1983. Genesis and diagnostic value of soft-sediment deformation structures: a review. Sedimentary Geology, 35: 83-104 Moretti, M. 2000. Soft-sediment deformation structures interpreted as seismites in middle-late Pleistocene aeolian deposits (Apulian foreland, southern Italy). Sedimentary Geology, 135(1-4): 167-179. Nichols, G. 2009. Sedimentology and Stratigraphy. Library of Congress Catalog in Publication Data. 419 p. Owen, G. 1987. Deformation processes in inconsolidated sands. In M.E. Jones & R.M. Preston (eds.). Deformation of Sediments and Sedimentary Rocks. Geological Society Special Publication, 11-24. (Geological Society Special Publication, 29) Pessoa, V.C.O. & Borghi, L. 2005. Análise Faciológica da Formação Itapecuru (Cretáceo, Bacia do Parnaíba) em Testemunhos de Sondagem. In: 3° CONGRESSO BRASILEIRO DE P&D EM PETRÓLEO E GÁS, Salvador. Pettijohn, F.J.; Potter, P.E. & Siever, R. 1987. Sand and Sandstone. Springer-Verlag. New York, 553 p. Phipps, D. & Playford, G. 1984. Laboratory techniques for extraction of palynomorphs from sediments. Papers of Department of Geology, University of Queensland, vol. 11, pp. 1-23. Picarelli, A.T. & Quadros, L.P. 1992. Bioestratigrafia do Carbonífero e Permiano das bacias do Amazonas, Solimões, Acre e Parnaíba, com base em fusulinídeos, Palinologia e conodontes. Rio de Janeiro. In: PETROBRAS/CENPES (Relatório Interno). Playford, G. & Dino, R. 2000a. Palynostratigraphy of upper Palaeozoic strata (Tapajós Group), Amazonas Basin, Brazil: part one. Palaeontographica Abt. B., 255 (1-3): 1-46, pl. 1-13. Playford, G. & Dino, R. 2000b. Palynostratigraphy of upper Palaeozoic strata (Tapajós Group), Amazonas Basin, Brazil: part two. Palaeontographica Abt. B., 255 (4-6): 87-145, pl. 1-14. Potássio do Brasil. 2014. Relatório Final Positivo Único de Pesquisa – Sais de Potássio, Setembro 2014, 286p. Powers, M.C.A. 1953. A new roundness scale for sedimentary particles. Journal of Sedimentary Petrology, 23:.117-119. Reineck, H.E. & Singh, I.B. 1973. Depositional Sedimentary Environments. Springer-Verlag,
74
New York. 439 pp. Reineck, H.E. & Sing, I.B. 1980. Deposicional Sedimentary Environments. New York, Springer-Verlag. 551 p. Reis, N. J. & Ferreira, A.L. 2006. Geologia e recursos minerais do estado do Amazonas. Rio de Janeiro: CPRM; CIAMA, 2006. Programa Geologia do Brasil. 125 p. Rossetti, D.F. 1999. Soft-sediment deformation structures in late Albian to Cenomanian deposits, São Luís Basin, northern Brazil: evidence for palaeoseismicity. Sedimentology, 46(6): 1065-1081. Rossetti, D.F. & Góes, A.M. 1999. Deciphering the sedimentological imprint of paleoseismic events: an example from the Aptian Codó Formation, northern Brazil. Sedimentary Geology, p. 137-156. Rossetti, D.F. & Santos JR. A.E. 2003. Events of sediment deformation and mass failure in Upper Cretaceous estuarine deposits (Cametá Basin, northern Brazil) as evidence for seismic activity. Sedimentary Geology, 161(1-2): 107-130. Rozo, M. G.; Nogueira, A.C.R. & Truckenbrodt, W. 2012. Earth surfasse processes and landforms, 37: 1471-1488. Seilacher, A. 1969. Fault-graded beds interpreted as seismites. Sedimentology, 13:155-159. Shultz, E.H. 1984. Subaerial debris-flow deposition in the Upper Paleozoic Cutler Formation, western Colorado. J. Sediment Petrol, 54: 759-772 Sieh, K.E. 1978. Prehistoric large earthquakes produced by slip on the San Andreas Fault at Pallet Crek, California. Journal of Geophysical Research, 83 (B8): 3907-3939 Silva, O.B. 1996. Ciclicidade sedimentar no Pensilvaniano da Bacia do Amazonas e o controle dos ciclos de sedimentação na distribuição estratigráfica dos conodontes, fusulinídeos e palinomorfos. Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Tese (Doutorado), 331 p. Sims, J.D. 1975. Determining earthquake recurrence intervals from deformational strutures in young lacustrine sediments. Tectonophysics, 29: 141-152 Soares, E.A.A.; Tatumi, S.H. & Riccomini, C. 2010a. OSL age determinations of pleistocene fluvial deposits in central Amazonia. Academia Brasileira de Ciências, v.82, n.3 p.14-9. Soares, J.L.; Nogueira, A.C. R.; Domingos, F. & Riccomini, C. 2013. Synsedimentary deformation and the paleoseismic record in Marinoan cap carbonate of the southern Amazon Craton, Brazil. Journal of South American Earth Sciences 48: 58-72 Szatmari, P.; Carvalho, R.S & Simões, I.A., 1975. Evaporitos na Bacia do Amazonas. Rio de Janeiro, Petrobras. Dexpro, 1281 (PETROBRAS. SIEX 103-5054). Suguio, K. 1973. Introdução à Sedimentologia. São Paulo, Edgard Blucher. 317 p.
75
Thomas, R.G.; Smith, D.G.; Wood, J.M.; Visser, J.; Calverley-Range, E.A. & Koster, E.H. 1987. Inclined heterolithic stratification - terminology, description, interpretation and significance. Sedimentary Geology, 53: 123-179. Tucker, M.E. 2003. Sedimentary rocks in the field. John Wiley & sons. England, 2003. 234 p. Visscher, H. 1973. The Upper Permian of Western Europe – a palynological approach to chronostratigraphy. In: Logan, A. &Hills, L.V. (eds) The Permian and Triassic Systems and their Mutual Boundary. Canadian Society of Petroleum Geologists, Memoirs, 2, 200–219.
Visscher, H. 1980. Aspects of a palynological characterisation of Late Permian and Early Triassic ‘standard’ units of chronostratigraphical classification in Europe. In: PROCEEDINGS OF THE IV INTERNATIONAL PALYNOLOGICAL CONFERENCE, 1976–77, Lucknow, India, 2. Birbal Sahni Institute, Lucknow, p. 236–244.
Walker, R.G. 1992. Facies, facies models and modern stratigraphic concepts. In: WALKER, R.G. & JAMES, N.P., (eds). Facies Models - Response to sea Level Change. Geological Association of Canada, p. 1-14.
Weaver, J.D. 1976. Seismically-induced load structures in the basal Coal Measures, South Wales. South Wales. Geological Magazine, 113 (6): 535-543
Williams, D.M. 1976. Clastic dykes from the Precambrian Porsangerfjord Group, North Norway. Geological Magazine, 113 (2): 169-176 Wood, G.D.; Gabriel, A.M. & Lawson, J.C. 1996. Palynological techniques e processingand microscopy. In: JANSONIUS, J., MCGREGOR, D.C. (Eds.), 1996. Palynology: Principles and Applications, vol. 1. American of Stratigraphic Palynologists Foundation, Dallas, Texas, pp. 29-50.
